CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO . Susana Maria de Oliveira Lopes
Escola Superior de Tecnologia de Tomar
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE
GESSO LAMINADO
Relatório de Estágio
Susana Maria de Oliveira Lopes
Mestrado em Tecnologia Química
Tomar/ Novembro/ 2012
2012
Escola Superior de Tecnologia de Tomar
Susana Maria de Oliveira Lopes
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE
GESSO LAMINADO
Relatório de Estágio
Orientado por:
Doutora Natércia Santos, Instituto Politécnico de Tomar
Relatório de Estágio apresentado ao Instituto
Politécnico de Tomar para cumprimento dos requisitos
necessários à obtenção do grau de Mestre em
Tecnologia Química
RESUMO
O presente relatório tem como objetivo descrever o trabalho desenvolvido durante o
período de estágio realizado na Fibroplac que tem como atividade a produção de placas
de gesso laminado.
As placas de gesso laminado têm-se destacado na indústria da construção civil por
serem um produto leve e de rápida instalação, atendendo à atual procura de racionalizar
a construção, evitando desperdícios e otimizando etapas.
O relatório descreve de forma sucinta os conhecimentos adquiridos no que concerne ao
processo de produção das placas de gesso laminado e focaliza-se nas atividades
desenvolvidas diariamente no laboratório de controlo da qualidade para a caracterização
das matérias-primas e do produto final. Na caracterização das matérias-primas foram
realizados ensaios ao papel (gramagem e Cobb), à pedra de gesso (índice de pureza), ao
gesso (percentagem de água combinada, granulometria, massa volúmica e setting-times)
e ao BMA (percentagem de água combinada, granulometria e massa volúmica). Na
caracterização do produto final foram realizados ensaios às placas de gesso laminado de
forma a verificar se a massa volúmica, a resistência mecânica à flexotracção, a dureza
superficial e a capacidade de absorção superficial e total de água se encontram dentro
dos limites estipulados na norma EN 520:2005+A1.
Palavras-chave: gesso laminado; gesso; propriedades de placas de gesso laminado
_____________________________________________________________________________________
ABSTRACT
This report aims to describe the work developed during the time of training in Fibroplac
that has as activity the production of plasterboard laminate.
The plasterboard laminate has been prominent in the construction industry for being a
light product with a quick installation, given the current demand to streamline
construction, avoiding waste and optimizing steps.
The report briefly describes the knowledge acquired regarding the process of production
of gypsum board laminated and focuses on activities develop every day in the quality
control laboratory to the characterization of raw materials and the final product. In the
characterization of raw materials tests were performed to paper (grammage and Cobb),
on the stone plaster (purity level), to the gypsum (percentage of combined water,
particle size, density and setting times) and to the BMA (percentage of combined water,
particle size and density). In the characterization of the final product, tests were
performed at plasterboard laminate in order to check if the density, the mechanical
resistance to flexo-traction, the superficial hardness and the superficial absorption
capacity and the total water is within the limits settled in standard EN 520:2005+A1.
Keywords: laminated gypsum; gypsum; plasterboard laminated properties
_____________________________________________________________________________________
AGRADECIMENTOS
Gostaria de expressar o meu agradecimento:
Aos meus Pais pelo incentivo, dedicação, paciência, principalmente nos momentos de
dificuldades e incertezas, por tudo o que fizeram e ainda fazem por mim. À minha avó
(em memória) por tudo o que fez por mim…. Ao Hélder pelo apoio e compreensão
demonstrados ao longo deste tempo.
À minha orientadora de Trabalho Final de Mestrado, Doutora Natércia Santos por todo
o apoio prestado, pela disponibilidade demonstrada ao longo deste tempo, pelas
informações e pelas correções que contribuíram significativamente para a melhoria
deste trabalho.
À Fibroplac pela oportunidade, pela forma como fui recebida e tratada durante estes seis
meses. Ao meu orientador de estágio e colega Eng.º Vítor Mota pela disponibilidade,
pelos conhecimentos transmitidos e pela boa disposição sempre presente.
Por último mas não menos importante, aos amigos e a todas as outras pessoas que
estiveram ao meu lado durante este período e que de alguma forma contribuíram para a
realização deste trabalho.
_____________________________________________________________________________________
ÍNDICE
PÁGINA
ÍNDICE DE FIGURAS ……………………………………………………………………..………..III
ÍNDICE DE TABELAS ……………………………………………………………………………... IV
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ……………………………………………………………... V
ESTRUTURA E APRESENTAÇÃO DO TRABALHO ………………………………………………….. 1
1.
INTRODUÇÃO ……………………………………………………………………………… 3
1.1.
APRESENTAÇÃO DA EMPRESA ………………………………………………………….. 4
1.2.
PRODUTOS ……………………………………………………………………………….. 6
1.2.1. PLACAS DE GESSO LAMINADO ……………………………………………………… 6
1.2.2. TRANSFORMADOS …………………………………………………………………… 7
2.
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ………………………………………………………………... 9
2.1.
HISTÓRIA DO GESSO ……………………………………………………………………. 9
2.2.
GEOLOGIA ……………………………………………………………………………... 10
2.3.
GIPSITE ………………………………………………………………………………… 12
2.4.
CONSUMO MUNDIAL DE GIPSITE ………………………………………………………14
2.5.
OBTENÇÃO DO GESSO POR DESIDRATAÇÃO TÉRMICA ……………………………… 15
2.6.
PROPRIEDADES DO GESSO …………………………………………………………….. 18
2.6.1. PRESA E ENDURECIMENTO ………………………………………………………… 18
2.6.2. ISOLAMENTO TÉRMICO, ACÚSTICO E RESISTÊNCIA AO FOGO ………………….. 20
2.6.3. RESISTÊNCIA MECÂNICA ………………………………………………………….. 21
2.7.
GESSO ADITIVADO …………………………………………………………………….. 21
2.8.
APLICAÇÕES …………………………………………………………………………… 22
3.
PLACA DE GESSO LAMINADO …………………………………………………………… 25
3.1.
CONCEITO ……………………………………………………………………………… 25
3.2.
TIPOS DE PLACAS DE GESSO LAMINADO ……………………………………………... 26
3.3.
VANTAGENS ……………………………………………………………………………. 28
3.4.
PROCESSO DE PRODUÇÃO ……………………………………………………………... 29
4.
TRABALHO EXPERIMENTAL ……………………………………………………………. 35
4.1.
CARACTERIZAÇÃO DAS MATÉRIAS-PRIMAS …………………………………………. 37
4.1.1. PAPEL ………………………………………………………………………………. 37
4.1.2. PEDRA DE GESSO …………………………………………………………………… 39
4.1.3. GESSO ………………………………………………………………………………. 39
4.1.4. BMA ………………………………………………………………………………… 42
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
I
4.2.
CARACTERIZAÇÃO DO PRODUTO FINAL ……………………………………………... 43
4.3.
RESULTADOS E DISCUSSÃO …………………………………………………………… 47
4.3.1. PAPEL ……………………………………………………………………………….. 47
4.3.2. PEDRA DE GESSO …………………………………………………………………… 50
4.3.3. GESSO ………………………………………………………………………………. 51
4.3.4. BMA ………………………………………………………………………………… 56
4.3.5. PLACAS DE GESSO ………………………………………………………………….. 59
5.
CONCLUSÃO ……………………………………………………………………………... 65
6.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS / WEBGRÁFICAS …………………………………….. 67
ANEXOS …………………………………………………………………………………………... 69
ANEXO I …………………………………………………………………………………………... 70
ANEXO II …………………………………………………………………………………………..73
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
II
ÍNDICE DE FIGURAS
PÁGINA
F IGURA 1.1 – Fibroplac S.A. (www.fibroplac.com). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
F IGURA 1.2 – Placas de gesso laminado Fibroplac: a) Placa Standard , b) Placa Hidr ófuga,
c) Placa Fire, d) Placa Alta Dureza (www.fibroplac.com) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
F IGURA 1.3 – Produtos transformados Fibroplac: a) Fibro -Rock, b) Fibro-Term
(www.fibroplac.com). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
F IGURA 2.1 – Localização dos depósitos de gipsite em Portugal (Velho, et al., 1998). . . 11
F IGURA 2.2 – Espato Acetinado (Reyes, 2004). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
F IGURA 2.3 – Países produtores de gipsite (Oliveira, 2009). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
F IGURA 2.4 – Grau de hidratação em função do temp o para um gesso anidro (Junior,
2008). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
F IGURA 2.5 – Esquema da composição de um grão de gipsite calcinada (Junior, 2008).
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
F IGURA 2.6 – Hidratação do gesso (Canut, 2006) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
F IGURA 2.7 – Curva de hidratação do gesso (Bernhoeft, et al, 2011). . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
F IGURA 3.1 – Esquema de uma placa de gesso laminado (Villanueva, et al., 2006). . . . . 25
F IGURA 3.2 – Tipos de placas de gesso laminado: a) placa resistente ao fogo, b) placa de
gesso padrão, c) placa resistente à humidade ( www.sulmodulos.com). . . . . . . . . . . . . . . . . 26
F IGURA 3.3 – Tipos de bordo longitudinal mais usados (T aniguti, 1999). . . . . . . . . . . . . . 28
F IGURA 3.4 – Exemplo de um código de referência de uma placa Fibroplac. . . . . . . . . . . 32
F IGURA 3.5 – Esquema de um processo de fabricação das placas de gesso laminado
(Villanueva, et al., 2006). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
F IGURA 4.1 – Gráfico da percentagem de água combinada das amostras de gesso dos
fornos 1, 2 e 3 e do moinho 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
F IGURA 4.2 – Gráfico da percentagem de água combinada das amostras de gesso do
pulmão e do mixer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
F IGURA 4.3 – Gráfico da capacidade de absorção total de água das placas HID. . . . . . . . 64
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
III
ÍNDICE DE TABELAS
PÁGINA
T ABELA 1.1 – Lista de normas aplicadas à atividade da organização . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
T ABELA 2.1 – Composição química teórica das diferentes fases do mineral . . . . . . . . . . . . . 13
T ABELA 2.2 – Propriedades físicas do mineral gipsite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
T ABELA 2.3 – Diferentes tipos de aditivos e respetivas funções. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
T ABELA 4.1 – Ensaios realizados durante o período de estágio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
T ABELA 4.2 – Características dos equipamentos utilizados na realização dos ensaios. . . 36
T ABELA 4.3 – Classificação do teste do índice de Cobb. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
T ABELA 4.4 – Classificação da pedra de gesso. … … … … … … . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . … 39
T ABELA 4.5 – Valores limites da massa volúmica, resistência mecânica à flexotração,
dureza superficial, absorção superficial e total de água. … . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
T ABELA 4.6 – Resultados da gramagem do papel. … … … … … … … . . . . . . . . . . . . . . . … 47
T ABELA 4.7 – Resultados do índice de Cobb do papel. … … … … . … . . . . . . . . . . . . . . … 49
T ABELA 4.8 – Resultados do índice de pureza da pedra de gesso. … … … . . . . . . . . . . … 50
T ABELA 4.9 – Resultados dos ensaios da análise granu lométrica das amostras de gesso.
… … … … … … … … … … … … … … … … … … . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . … …54
T ABELA 4.10 – Resultados da massa volúmica e dos setting-times. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55
T ABELA 4.11 – Resultados da água combinada e da massa volúmica do BMA. . . . . . . . . .57
T ABELA 4.12 – Resultados dos ensaios da análise granulométrica das amostras de BMA.
… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . … … . . . 58
T ABELA 4.13 – Resultados da massa volúmica das placas de gesso. … … … . . . . . . . . . . . 59
T ABELA 4.14 – Resultados da resistência mecânica à flexotraçã o. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
T ABELA 4.15 – Resultados da dureza superficial das placas de alta dureza. . . . . . . . . . . . . 62
T ABELA 4.16 – Resultados da capacidade de absorção superficial de água das placas HID.
… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . 63
T ABELA I.1 – Propriedades físicas dos diferentes tipos de placas da Fibroplac. . . . . . . . . 70
T ABELA I.2 – Propriedades mecânicas das Placas Standard Fibroplac. … … … . . . . . . . . .71
T ABELA I.3 – Propriedades mecânicas das Placas Hidrófugas Fibroplac. . . . . . . . . . . . . . . . 71
T ABELA I.4 – Propriedades mecânicas das Placas Fire Fibroplac. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
T ABELA I.5 – Propriedades mecânicas das Placas Alta Dureza Fibroplac. . . . . . . . . . . . . . 72
T ABELA II.1 – Resultados dos ensaios da determinação da percentagem de água
combinada. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
IV
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
COVs – Compostos orgânicos voláteis
UNE – Norma Espanhola
Placa STD – Placa Standard
Placa HID – Placa Hidrófuga
Placa F – Placa Fire
Placa AD – Placa Alta Dureza
BMA – Ball Mill Accelerator
BA – Bordo afinado
mixer – Misturador
CAS – Capacidade de absorção superficial
CAT – Capacidade de absorção total
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
V
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
ESTRUTURA E APRESENTAÇÃO DO TRABALHO
O presente relatório foi elaborado no âmbito da unidade curricular – Trabalho Final de
Mestrado, pertencente ao 2º ano do Mestrado em Tecnologia Química, lecionado na Escola
Superior de Tecnologia de Tomar – Instituto Politécnico de Tomar. O estágio decorreu no
período compreendido entre 1 de fevereiro e 27 de julho de 2012 na Fibroplac S.A., que
tem como atividade – a produção de placas de gesso laminado.
Este trabalho tem como objetivo descrever os conhecimentos adquiridos ao longo do
estágio, nomeadamente no que concerne ao processo de produção de placas de gesso
laminado, focalizando-se nas atividades realizadas no laboratório de controlo da qualidade.
Este relatório apresenta 6 capítulos. A introdução descreve a empresa, história, missão e
produtos, bem como o enquadramento do tema que aponta a importância das placas de
gesso laminado na atualidade. O capítulo 2 apresenta a revisão bibliográfica que descreve a
fundamentação teórica sobre o mineral gipsite, principal matéria-prima. O capítulo 3
apresenta a fundamentação teórica sobre as placas de gesso laminado e o processo de
produção da empresa. O capítulo 4 descreve as atividades realizadas no laboratório de
controlo da qualidade e os resultados obtidos durante o período de estágio. Por último, os
capítulos 5 e 6 apresentam respetivamente a conclusão e as referências bibliográficas.
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
1
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
1. INTRODUÇÃO
A construção civil tem vindo a apresentar cada vez mais um processo acelerado de
renovação tecnológica nos seus componentes materiais, técnicas e métodos. Atualmente
diversas empresas de construção procuram nas inovações a melhoria qualitativa e também
produtiva, impondo assim, novos desafios aos métodos convencionais. Neste contexto, as
placas de gesso laminado têm-se destacado por serem um produto leve e de rápida
instalação e têm vindo a ganhar mercado na indústria da construção civil (Magalhães, et
al., 2012 e Losso, et al., 2004).
O gesso é um material que apresenta propriedades muito atrativas para a produção de
materiais de construção, tais como: endurecimento rápido, propriedades mecânicas
compatíveis com os esforços atuantes, boa aderência aos substratos, ausência de retração
por secagem e excelente acabamento superficial. Além destas vantagens podem destacar-se
também as excelentes propriedades térmicas e acústicas, bem como a resistência ao fogo
(Oliveira, 2009). Adicionalmente, do ponto de vista ambiental, a calcinação e a
desidratação da gipsite, matéria-prima que origina o gesso, ocorrem a baixas temperaturas,
libertando vapor de água para a atmosfera, ao contrário do que acontece com outros
materiais utilizados na construção civil, que libertam uma enorme quantidade de dióxido
de carbono prejudicial ao meio ambiente (Magalhães, et al., 2012).
Uma das maiores deficiências do gesso enquanto material de construção é a sua
diminuição de resistência na presença de água ainda que, atualmente, este aspeto seja
minimizado mediante a incorporação de aditivos hidrófugos, como acontece nas placas de
gesso laminado.
Desta forma, as propriedades apresentadas associadas ao menor custo e à grande
disponibilidade de matéria-prima, quando comparado com os outros tipos de materiais, são
alguns fatores que mostram que o gesso é um material promissor para gerar novos
elementos e tecnologias construtivas (Oliveira, 2009).
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
3
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
1.1.
APRESENTAÇÃO DA EMPRESA
O estágio realizou-se na Fibroplac S.A. que se encontra sediada no parque industrial
Manuel da Mota, no concelho de Pombal. O concelho de Pombal situa-se na região Centro
Litoral, distrito de Leiria, numa posição de confluência das principais vias rodoviárias do
país.
A história da Fibroplac remonta ao ano de 1999, num projeto idealizado e promovido pelo
Eng.º Francisco José Catalán Pérez de Lis, como complemento dos produtos da Falper
Lda. A Falper é líder desde 1986, no fabrico de sistemas de construção modernos como
tetos metálicos, perfis para decoração e estruturas para construções com placa de gesso
laminado.
A Fibroplac foi a primeira fábrica de placas de gesso laminado em Portugal e atualmente
conta com 49 funcionários, numa instalação moderna e completamente automatizada, com
capacidade para produzir aproximadamente 3,5 milhões de metros quadrados por ano. A
Figura 1.1 ilustra uma vista aérea da Fibroplac.
F IGURA 1.1 – Fibroplac S.A. (www.fibroplac.com).
Desde 2000 a Fibroplac produz e comercializa placas de gesso laminado, com marcação
CE1 o que permite a livre circulação dos seus produtos no mercado único europeu. Em
1
Evidência dada pelo fabricante da conformidade dos produtos de acordo com as disposições das diretivas
comunitárias que lhe são aplicáveis, permitindo-lhes a livre circulação no Espaço Económico Europeu.
4
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
2010, lança uma nova linha de produtos transformados e começa a produzir novos
produtos a partir das placas de gesso laminado, tais como: tetos vinílicos, painéis de
isolamento térmico e acústico e soluções pré-fabricadas para melhorar performances
térmicas e acústicas.
A Fibroplac em conjunto com a Falper, implementaram em 2010, o Sistema F2&,
produzindo e garantindo a qualidade de todos os componentes necessários (perfis,
parafusos, colas e fitas) para a aplicação das placas de gesso laminado. Os diferentes tipos
de placas de gesso laminado Fibroplac são fabricados segundo as normas UNE 520 e em
2011 obtiveram a certificação ISO 9001. A preocupação com a qualidade do ar no interior
dos edifícios fez com que a Fibroplac certificasse os seus produtos pelo Institut für
Baubiologie Rosenheim GmbH. A total ausência de emissões de ácido sulfídrico,
compostos orgânicos voláteis (COVs) e outras emissões possíveis segundo a norma UNEEN ISO 16000:2006, convertem a Fibroplac nos primeiros fabricantes europeus a
garantirem a qualidade ambiental com o uso dos seus produtos. Outro aspeto importante
que distingue a Fibroplac no mercado europeu é o facto de ser das poucas fábricas de
placas de gesso laminado que utiliza apenas gesso natural.
Face à crescente competitividade, torna-se cada vez mais importante reagir rapidamente
aos desafios do mercado, às suas crescentes exigências, com conceitos de elevada
qualidade e a total satisfação do cliente. Para fazer frente com sucesso a todos os desafios
futuros, a Fibroplac está orientada para a melhoria contínua da sua performance e as suas
práticas são sustentadas na implementação do Sistema de Gestão da Qualidade. A política
de gestão da Fibroplac desenvolve-se em torno de três vetores principais: crescimento e
sustentabilidade económica da organização, controlo de gestão e promoção de soluções
e/ou serviços diferenciadores no mercado. Deste modo, as intenções da Fibroplac são:
potenciar a sustentabilidade económica da organização; satisfazer os clientes; assegurar a
melhoria contínua dos produtos e processos, e os cumprimentos legais e normativos
aplicáveis aos produtos; promover o crescimento do conhecimento e de inovação da
organização e melhorar as condições de trabalho da organização.
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
5
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
1.2.
PRODUTOS
A Fibroplac dispõe de uma gama variada de produtos que podem ser divididos em dois
tipos: as placas de gesso laminado e os produtos transformados a partir das placas de gesso
laminado.
1.2.1. PLACAS DE GESSO LAMINADO
Os tipos de placas de gesso laminado produzidos na Fibroplac são os seguidamente
descritos e representados na Figura 1.2.

Placa Standard (STD) – placa de uso comum, formada por duas lâminas de papel
multicamada e massa interna de gesso natural de elevada pureza, reforçada com
filamentos de fibra de vidro.

Placa Hidrófuga (HID) – placa de gesso laminado, formada por duas lâminas de
papel multicamada e massa interior de gesso natural de elevada pureza, reforçada
com filamentos de fibra de vidro devidamente aditivada para oferecer excelentes
características como barreira hidrófuga, resistente a ambientes húmidos.

Placa Fire (F) – placa de gesso laminado, formada por duas lâminas de papel
multicamada e massa interior de gesso natural de elevada pureza, reforçada com
filamentos de fibra de vidro devidamente aditivada com minerais termoexpansíveis, oferecendo excelentes características de resistência ao fogo.

Placa de Alta Dureza (AD) – placa de gesso laminado formada por duas lâminas
de papel multicamada e massa interior de gesso natural de elevada pureza,
reforçada com filamentos de fibra de vidro e densidade incrementada.
6
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
F IGURA 1.2 – Placas de gesso laminado Fibroplac: a) Placa Standard, b) Placa Hidrófuga,
c) Placa Fire, d) Placa Alta Dureza (www.fibroplac.com).
As propriedades físicas e mecânicas dos diferentes tipos de placas encontram-se tabeladas
no Anexo I.
1.2.2. TRANSFORMADOS
Os diferentes tipos de produtos transformados a partir de placas de gesso laminado,
produzidos na Fibroplac são os seguidamente descritos e representados na Figura 1.3.

Fibro-Rock – painel sanduíche de placa de gesso laminado e de lã de rocha de 90
kg/m3 de dupla densidade. Apropriado para melhoramentos acústicos tanto em
situações verticais como horizontais.

Fibro-Term – painel térmico para revestimentos diretos formado por placa de
gesso laminado e poliestireno expandido tipo III de diferentes espessuras. Ideal
para melhorias térmicas em paramentos verticais e horizontais.

Fibro-Cell – painel sanduíche de placa de gesso laminado e painel de cartão
alveolar para a construção fácil de prateleiras e outros elementos decorativos.

Fibro-Steam – painel de placa de gesso laminado revestido com alumínio, como
proteção de humidade.

Fibro-Decor – painel de placa de gesso laminado revestido com vinil. Apropriado
para fins decorativos, como por exemplo tetos.
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
7
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
F IGURA 1.3 – Produtos transformados Fibroplac: a) Fibro-Rock, b) Fibro-Term
(www.fibroplac.com).
Os diferentes produtos da Fibroplac são fabricados segundo as normas europeias de
referência que se listam na Tabela 1.1.
T ABELA 1.1 – Lista de normas aplicadas à atividade da organização.
Código
Designação
ISO 9001:2008
Sistema de Gestão da Qualidade.
UNE-EN 520: 2005 +A1
Placas de Gesso Laminado – definições, especificações e métodos de ensaio.
UNE-EN 13950
Transformados de Placa de Gesso Laminado com isolamento térmico e acústico
– definições, especificações e métodos de ensaio.
UNE-EN 14190
Transformados de Placa de Gesso Laminado procedentes de processos
secundários.
UNE-EN 20535:1996
Papel e Cartão – determinação da absorção de água.
UNE 102-001:1986
Pedra de Gesso.
UNE 57066-3
Papel e Cartão – determinação da permeabilidade ao ar.
UNE-EN 12524
Materiais e produtos para construção – propriedades higrotérmicas.
UNE 102031
Gessos de construção – métodos de ensaios físicos e mecânicos.
UNE 102032
Gessos de construção – métodos de análises químicas.
UNE-EN ISO 536:1997
Papel e Cartão – determinação da gramagem.
UNE-EN 13279-1
Gessos de construção e aglomerantes à base de gesso para construção –
definições e especificações.
UNE-EN 13279-2:2006
Gessos de construção e aglomerantes à base de gesso para construção – métodos
de ensaio.
Fonte: Manual de Gestão da Qualidade da Fibroplac.
8
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1.
HISTÓRIA DO GESSO
O gesso é o termo genérico de uma família de aglomerantes simples. Trata-se como
material de construção de um ligante hidrófilo2 aéreo ou não hidráulico3, bastante
conhecido e largamente utilizado na antiguidade, sobretudo em países de clima seco
(Martins, et al., 2010). O termo “gesso” é usado frequentemente para designar vários
produtos diferentes. “Pedra de gesso” ou “gipsite” são os termos mais adequados ao
mineral no estado natural, enquanto “gesso” é o termo apropriado para designar o produto
calcinado (Villanueva, et al., 2006).
O gesso, inicialmente, usado em obras de arte e decoração, é um dos mais antigos materiais
de construção utilizados pelo homem (Baltar, et al., 2005). Este foi encontrado em ruínas
da Turquia e em Jericó nos IX e VI milénios a.C. respetivamente. Também os egípcios
usaram o gesso, tendo sido encontrados vestígios do material em diversos monumentos da
região, como na pirâmide de Keops (2800 anos a.C.), entre outros. O alabastro (gipsite
com hábito fibroso) foi utilizado pelas civilizações antigas para confeção de esculturas e
outras obras de artes. A existência de jazidas de gipsite no Chipre, Fenícia e Síria foi
referida pelo filósofo Teofratos, discípulo de Platão e Aristóteles, no seu “Tratado sobre a
Pedra”, escrito entre os séculos III e IV a.C. (Villanueva, et al., 2006).
Na Europa o uso do gesso na construção civil popularizou-se a partir do século XVIII,
quando também passou a ser utilizado como corretivo de solos, pois fornece cálcio às
plantas e melhora as condições químicas nas camadas sub-superficiais (Baltar, et al.,
2005). Assim, em 1768 foi publicado o primeiro estudo científico dos fenómenos
relacionados com a preparação de gesso por Lavoisier, pouco depois Van t’Hoff e Le
Chatelier apresentaram uma explicação científica sobre o processo de desidratação do
2
3
Ligante com afinidade com a água. Quando misturado com a água forma uma pasta que endurece.
Os ligantes aéreos ou não hidráulicos endurecem ao ar, originando argamassas não resistentes à água.
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
9
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
gesso (Villanueva, et al., 2006). A partir de 1885, o emprego do gesso na construção civil
foi estimulado pela descoberta do processo para retardar o seu tempo de endurecimento
(Baltar, et al., 2005).
2.2.
GEOLOGIA
A gipsite, mineral abundante na natureza, é um sulfato de cálcio di-hidratado
(CaSO4.2H2O), que cristaliza no sistema monoclínico4 geralmente em cristais de hábito
prismático ou tabular. É um mineral de densidade e dureza reduzidas, brilho vítreo, sedoso
ou nacarado5. O grande interesse pela gipsite é atribuído a uma característica peculiar que
consiste na facilidade de desidratação e reidratação. A gipsite perde ¾ da água de
cristalização6 durante o processo de calcinação, convertendo-se num sulfato hemihidratado (ou semi-hidratado) de cálcio (CaSO4. ½ H2O), comercialmente designado por
gesso, que quando misturado com água, pode ser moldado e trabalhado antes de endurecer
e adquirir a forma estável e reidratada (Baltar, et al., 2005).
Os minerais gipsite e anidrite7 (sulfato de cálcio anidro) ocorrem geralmente em várias
regiões vulcânicas, em depósitos sedimentares salinos denominados evaporitos, formando
camadas que vão desde poucos centímetros a centenas de metros de espessura. Estes têm
origem na precipitação de sulfato de cálcio em lagunas costeiras ou em planícies costeiras
ciclicamente invadidas pela água do mar, submetidas à evaporação. A evaporação, e
consequente concentração do sal são favorecidas em ambientes quentes e secos (Sousa, et
al., 1990), os depósitos de gipsite costumam apresentar além da anidrite, contaminantes
como: argilas, quartzo, carbonatos de cálcio e magnésio, cloretos e outros sulfatos. Em
geral, a produção é obtida a partir do mineral com 80 a 95% de pureza.
4
Sistema monoclínico cristalino caracteriza-se por apresentar três eixos cristalográficos de comprimentos
diferentes.
5
Brilho cromático.
6
A água de cristalização (também conhecida como água combinada ou água de constituição) é a água que é
parte integrante da estrutura do produto, a qual não é perdida na secagem; é libertada quando o produto
hidratado é decomposto por aquecimento.
7
Forma desidratada do gesso que ocorre na natureza.
10
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
Devido à instabilidade da gipsite e da anidrite, as espécies inicialmente formadas podem
sofrer transformações ao nível da textura e composição, quando submetidas a diferentes
condições de pressão e temperatura. A gipsite acumulada na superfície terrestre pode
desidratar-se a determinada profundidade e transformar-se em anidrite. Por sua vez, a
ocorrência de fenómenos geológicos, como movimento tectónico ou erosão, pode levar o
depósito de anidrite a situar-se mais próximo da superfície, onde pode experimentar uma
reidratação em contacto com águas meteóricas e voltar à forma de gipsite, com formas
cristalinas distintas da anidrite e da gipsite original. A gipsite, como já foi referido, pode
ser encontrada em regiões vulcânicas, especialmente, onde o calcário sofreu ação dos
vapores de enxofre. Nesse tipo de ocorrência, a gipsite aparece como mineral de ganga 8,
nos veios metálicos, podendo estar associado a diversos minerais, sendo os mais comuns a
halite, a anidrite, a dolomite, a calcite, o enxofre, a pirite e o quartzo (Baltar, et al., 2005).
São importantes as jazidas de Marrocos e da Tunísia, bem como as do Canadá, França,
Japão, Irão e Estados Unidos (Arizona e Novo México) e Península Ibérica. Em Portugal, a
gipsite ocorre em relação com antigas formações evaporíticas do início do Jurássico
(Hetangiano) em Soure, Monte Redondo, Óbidos, Caldas da Rainha, Sesimbra (Santana) e
Loulé (Figura 2.1) (Carvalho, 2002). Geralmente, são depósitos de origem lagunar em que
o gesso forma massas mais ou menos importantes, intercaladas com margas (tipo de
calcário com 35 a 60% de argila).
F IGURA 2.1 – Localização dos depósitos de gipsite em Portugal (Velho, et al., 1998).
8
Mineral que não possui valor económico.
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
11
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
A gipsite em Portugal debate-se com problemas de falta de qualidade, limitando-se a sua
aplicação como aditivo na indústria do cimento e como corretivo de solos, para além da de
melhor qualidade ser consumida na produção de placas de gesso laminado. No que diz
respeito a aplicações de maior valor acrescentado, a gipsite nacional não tem a qualidade
exigida, sendo necessário recorrer à importação, em especial de Espanha (Velho, et al.,
1998).
2.3.
GIPSITE
Os minerais de sulfato de cálcio podem ocorrer na natureza nas formas di-hidratada
(gipsite: CaSO4.2H2O), desidratada (anidrite: CaSO4) e, raramente, semi-hidratada
(bassanite: CaSO4.½H2O). Esta é de difícil identificação e representa apenas cerca de 1%
dos depósitos minerais de sulfato de cálcio. A gipsite pode apresentar-se sob várias formas:

Espato Acetinado – variedade com aspeto fibroso e brilho sedoso (Figura 2.2);

Alabastro – variedade maciça, microgranular e transparente, usada em
esculturas;

Selenite – cristais com clivagens largas, incolores e transparentes.
F IGURA 2.2 – Espato Acetinado (Reyes, 2004).
A composição química teórica das diferentes fases do mineral sulfato de cálcio é
apresentada na Tabela 2.1. A Tabela 2.2 mostra as principais características físicas do
mineral gipsite (Baltar, et al., 2005).
12
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
T ABELA 2.1 – Composição química teórica das diferentes fases do mineral.
Composição (%)
Fase Mineral
CaO
SO3
H2O
Gipsite (CaSO4.2H2O)
32,6
46,5
20,9
Anidrite (CaSO4)
41,2
58,8
0
Bassanite (CaSO4.½H2O)
38,7
49,7
9,3
Fonte: Arauz, 2009
T ABELA 2.2 – Propriedades físicas do mineral gipsite.
Propriedade física
Característica
Variável, podendo ser incolor, branca, cinza e outras
Cor
(dependendo das impurezas)
Vítreo, nacarado ou sedoso
Brilho
Dureza (Escala de Mohs)
3
2
Densidade (g/cm )
2,3
Hábito
Prismático
Clivagem
Em quatro direções
Morfologia e tamanho dos cristais
Varia de acordo com as condições e ambientes de formação
Fonte: Baltar, et al., 2005
A gipsite química, designada também por gipsite secundária, é gerada como subproduto
dos processos industriais de obtenção dos ácidos fosfórico, fluorídrico e cítrico e da
dessulfurização de gases gerados em centrais termoelétricas a carvão ou lenhite9.
O emprego da gipsite química, como substituição da gipsite natural, foi viabilizado mais
rapidamente na agricultura e na indústria do cimento, embora em ambos os casos seja
necessário o tratamento do material antes da sua aplicação. A gipsite química mais
produzida no mundo é o fosfogesso, subproduto originado no processo de fabricação do
ácido fosfórico, constituído basicamente por sulfato de cálcio hidratado (CaSO4.nH2O)
(Oliveira, 2009). Alguns estudos realizados indicam que para a fabricação de gesso, tanto o
dessulfogesso (subproduto obtido a partir da dessulfurização dos gases de combustão das
9
Tipo de carvão com elevado teor em carbono na sua constituição (65 a 75%).
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
13
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
centrais termoelétricas a carvão ou lenhite) quanto o fosfogesso apresentam
contraindicações. No caso do dessulfogesso os principais problemas são a presença de
impurezas que o tornam inadequado para a fabricação de gesso de revestimento e
sobretudo de gesso para moldagem. Estas impurezas transmitem uma tonalidade ao gesso
que o torna impróprio para a fabricação de revestimentos e de placas. Por outro lado, o
consumo de energia para calcinar o dessulfogesso é cerca de 30% superior ao necessário
para a gipsite natural (Sobrinho, et al., 2001).
2.4.
CONSUMO MUNDIAL DE GIPSITE
A gipsite é um mineral industrial produzido em diversos países do mundo que
movimentam cerca de 125 milhões de toneladas por ano. Sendo uma mercadoria de baixo
valor unitário, o seu comércio internacional é limitado e a sua importância ressalta na sua
transformação a jusante (Bezerra, 2009). O maior produtor e consumidor mundial de
gipsite são os Estados Unidos cuja produção em 2007 foi cerca de 22 milhões de toneladas,
enquanto que outros países grandes produtores, como o Irão e a Espanha, alcançaram a
produção de 13 milhões e 13,2 milhões de toneladas, respetivamente. Dados do ano 2007
apresentam os maiores produtores mundiais de gipsite com as seguintes participações
(Figura 2.3):
F IGURA 2.3 – Países produtores de gipsite (Oliveira, 2009).
14
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
O Brasil possui a maior reserva mundial de gipsite, mas representa apenas 1,50% da
produção mundial.
No consumo setorial deste mineral, predomina o segmento de calcinação do gesso com
59%, seguindo-se a indústria cimenteira com 30%, enquanto a participação do gesso
agrícola representa apenas 11% (Oliveira, 2009).
No que toca aos produtos de gesso, ⅔ da produção é consumida na produção de placas de
gesso laminado, cujo pico de consumo ocorreu em 2006, com 7,2 milhões de metros
quadrados de placas, caindo em 2008 para 6,6 milhões, reflexo da crise do mercado
imobiliário americano que se refletiu na economia mundial. Os Estados Unidos, a Europa e
o Japão constituem 77% deste mercado, sendo a China um mercado emergente registando
uma taxa de crescimento anual superior a 15% no período 2005 – 2008. Este mercado está
repartido nas mãos de 10 grandes empresas que detêm 85% da capacidade produtiva
mundial – Saint Gobain, Knauf, US Gypsum, Lafarge, National Gypsum, Georgia Pacific,
Yoshino, BNBM, Lafarge Boral, American Gypsum (Bezerra, 2009).
2.5.
OBTENÇÃO DO GESSO POR DESIDRATAÇÃO TÉRMICA
O processo pelo qual a gipsite se transforma em gesso é denominado calcinação. A
calcinação é o processo de aquecimento térmico pelo qual a gipsite é desidratada, este
exige condições termodinâmicas e cinéticas bem definidas para cada tipo de produto
desejado (Oliveira, 2009). A gipsite tem a propriedade de perder e recuperar a água de
cristalização, no processo de calcinação, a uma temperatura entre 125 e 180ºC, a gipsite
perde parte da água de cristalização e assume a forma de gesso.
⏟
→
⏟
(2.1)
A desidratação total da gipsite ocorre a temperaturas acima de 180ºC e resulta nas
diferentes formas de anidrite.
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
15
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
Entre 180 e 250ºC o gesso perde quase toda a sua água e obtém-se a anidrite III
(CaSO4.nH2O), também conhecida como anidrite ativa, um produto solúvel, instável e
ávido de água (Baltar, et al., 2005). Este tipo de produto pode conter água de cristalização,
embora em baixo teor, e confere ao gesso final uma redução nas suas propriedades
mecânicas, devido às condições adversas em que é formado no processo (excesso de
temperatura). Sendo muito reativa, transforma-se em gesso com a humidade do ar.
Industrialmente, esta reidratação ocorre após a saída do gesso do forno numa etapa
conhecida como estabilização do gesso (Junior, 2008). Essa propriedade torna a anidrite III
um produto com características apropriadas para ser usado como acelerador do tempo de
presa10.
→
(
⏟
)
(2.2)
Na faixa de temperaturas entre os 300 e os 800°C, obtém-se a anidrite II, um produto
totalmente desidratado, insolúvel, de reidratação lenta e com natureza mineralógica
semelhante à da anidrite natural (Baltar, et al., 2005).
→
⏟
(2.3)
À medida que a temperatura aumenta, o processo de reidratação do produto obtido é cada
vez mais lento (Figura 2.4) (Junior, 2008).
10
Processo de cristalização, por hidratação do ligante, em que a mistura deste com água, leva à perda da sua
pastosidade e começa a endurecer.
16
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CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
F IGURA 2.4 – Grau de hidratação em função do tempo para um gesso anidro (Junior,
2008).
Quando se calcina a gipsite pouco acima de 800°C, o produto resultante é similar à anidrite
natural encontrada na gipsite e conhecida como anidrite I, de hidratação extremamente
difícil.
→
⏟
(2.4)
Quando se atingem temperaturas de calcinação acima dos 900°C, a gipsite decompõe-se
em óxido de cálcio (CaO) e anidrido sulfúrico (SO3 (óxido sulfúrico, trióxido de enxofre))
(Baltar, et al., 2005 e Junior, 2008).
A Figura 2.5 ilustra a forma do produto obtido quando se calcina uma dada quantidade de
gipsite. No final do processo podem obter-se quatro tipos de sulfato de cálcio, no centro da
partícula sólida encontra-se a gipsite não calcinada. Quando se movimenta em direção à
superfície da partícula encontra-se primeiro uma camada hemi-hidratada, mais
externamente uma camada de anidrite III e na superfície, uma camada de anidrite II
(Junior, 2008).
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17
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
F IGURA 2.5 – Esquema da composição de um grão de gipsite calcinada (Junior, 2008).
O processo de calcinação pode ser realizado em diferentes tipos de fornos, que devem
assegurar uma distribuição e desidratação regular do material. A calcinação pode ser obtida
por via seca ou por via húmida, o processo pode ser direto (quando os gases de combustão
entram em contacto direto com a gipsite) ou indireto (em fornos tubulares dotados de
cilindros concêntricos, onde os gases quentes circulam no cilindro interno e o mineral no
cilindro externo). O funcionamento pode ser descontínuo ou contínuo (Baltar, et al., 2005).
2.6.
PROPRIEDADES DO GESSO
Como já foi referido, o gesso é um material que apresenta propriedades muito atrativas
para a produção de materiais de construção, tais como: endurecimento rápido, isolamento
térmico e acústico, resistência ao fogo, resistência mecânica, ausência de retração por
secagem e excelente acabamento superficial. De seguida descrevem-se as propriedades
mais importantes.
2.6.1. PRESA E ENDURECIMENTO
Uma das características mais notáveis do gesso é a capacidade de reidratar rapidamente
quando na presença de água. Este dissolve-se e forma uma solução sobressaturada de iões
18
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
SO42- e Ca2+, ocorrendo uma reação química exotérmica, formando assim os cristais dihidratados (Figura 2.6).
F IGURA 2.6 – Hidratação do gesso (Canut, 2006).
A cristalização da gipsite é muito rápida, a mistura adquire uma consistência pastosa, que
começa a endurecer e a pasta passa a ganhar resistência mecânica (Canut, 2006). A Figura
2.7 ilustra a curva típica do calor de hidratação de uma pasta de gesso, observando-se uma
clara divisão em três etapas distintas. A 1ª etapa representa o início da hidratação, a
terminação desta etapa surge pelo aumento da taxa de elevação da temperatura, ou seja,
quando se observa uma elevação superior a 0,1 °C/min. Esta elevação de temperatura
caracteriza o início da presa. A 2ª etapa representa a evolução rápida da reação, sendo
caracterizada pela rápida elevação da temperatura e por fim a 3ª etapa representa o fim da
presa, atinge-se a temperatura máxima concluindo-se assim a reação de hidratação e a
temperatura começa a diminuir (Bernhoeft, et al., 2011).
F IGURA 2.7 – Curva de hidratação do gesso (Bernhoeft, et al., 2011).
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
19
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
A velocidade de endurecimento da pasta de gesso depende de vários fatores, tais como:
temperatura e tempo de calcinação durante a fabricação, dimensão dos cristais de gesso,
quantidade de água adicionada e presença de impurezas e aditivos. A calcinação realizada
a temperaturas mais elevadas, ou durante um tempo mais longo, conduz à produção de
material de presa mais lenta e maior resistência mecânica. Gessos com cristais mais finos
têm uma presa mais rápida e atingem maior resistência mecânica, em razão do aumento da
superfície específica. A quantidade de água influencia negativamente a presa, quer por
deficiência, quer por excesso. Quanto menor for a quantidade de água, mais rápida é a
presa, conduzindo a uma redução da resistência mecânica. Se a presa for demasiado rápida
a pasta de gesso não será trabalhável, pelo que se utiliza na prática uma quantidade maior
de água do que a necessária. A presa e o endurecimento do gesso são também atrasados
pela presença de impurezas existentes na gipsite e pelo uso de aditivos retardantes
(Martins, et al., 2010).
2.6.2. ISOLAMENTO TÉRMICO, ACÚSTICO E RESISTÊNCIA AO FOGO
O isolamento térmico de um local consiste no equilíbrio da temperatura indispensável ao
bem-estar do ser humano, obtido mediante a utilização de materiais com baixa
condutividade térmica. A condutividade térmica do gesso é aproximadamente igual a
0,46W/m ºC, se comparado com outros materiais de construção, pode ser considerado um
ótimo isolante térmico. A propriedade de bom isolante térmico é evidenciada quando o
gesso é utilizado no interior das habitações, impedindo a formação dos indesejáveis
vapores de água que surgem sobre a superfície das alvenarias.
O desempenho acústico proveniente de elementos constituídos por gesso depende
basicamente da sua capacidade de isolar, absorver ou descontinuar caminhos para a
transmissão do som. A dissipação de energia sonora processa-se, principalmente, pelo
atrito gerado pela passagem do ar através dos poros do material absorvente. Por isso a alta
porosidade dos materiais de gesso está diretamente ligada à sua eficiência a ponto de ser
considerado um excelente isolante acústico.
Por outro lado, pode dizer-se também que o gesso é um dos materiais de construção com
melhor resistência à deterioração pela ação do fogo. O bom desempenho do gesso contra o
20
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
fogo deve-se, sobretudo ao facto de se tratar de um mineral, incombustível e, ao processo
de desidratação do gesso. Desta forma, o calor gerado pela elevação de temperatura
durante um incêndio é inicialmente consumido pela evaporação das moléculas de água,
que retarda o aquecimento e, consequentemente, os danos provocados pelo incêndio
(Canut, 2006).
2.6.3. RESISTÊNCIA MECÂNICA
A resistência mecânica dos produtos à base de gesso está relacionada com o crescimento
dos cristais da pasta de gesso, sendo prejudicada quando o arranjo cristalino é formado por
cristais mais grossos. As propriedades mecânicas são, também diretamente proporcionais à
relação água/gesso, na medida em que aumenta a porosidade dos produtos de gesso e,
consequentemente, diminuem a resistência mecânica. Um outro fator que pode influenciar
a resistência mecânica é o uso de aditivos tensioativos redutores de água, que alteram as
forças de atração e repulsão das partículas e aumentam a resistência mecânica da pasta
endurecida de gesso (Canut, 2006).
2.7.
GESSO ADITIVADO
A guerra comercial entre as empresas para obtenção de um melhor produto faz com que as
fórmulas utilizadas como aditivos sejam segredo. As melhorias nas propriedades do gesso
aditivado são bastante atrativas, pois o ganho em desempenho, a curto e médio prazo é
indiscutível. Os aditivos na sua maioria variam em torno dos 0,50% do produto em massa.
Esta pequena quantidade deve-se ao facto de ter um elevado custo, inviabilizando a sua
utilização em grande quantidade (Cavalcanti, 2006). Estes podem ter diferentes funções
tais
como:
modificadores
do
tempo
de
presa,
espessantes,
fluidificantes,
impermeabilizantes, umectantes, aerantes e reforçadores de aderência. Os diferentes tipos
de aditivos e respetivas funções são especificados na Tabela 2.3. (Baltar, et al., 2005).
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
21
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
T ABELA 2.3 – Diferentes tipos de aditivos e respetivas funções.
Aditivos
Retardadores do tempo de
presa
Funções
Diminuem a solubilidade do gesso na água, e consequentemente diminuem a
velocidade de reação. Ex.: ácido cítrico, ácido bórico, ácido lático, ácido
fosfórico,…
Aceleradores do tempo de
presa
Diminuem a solubilidade da gipsite, e aumentam a solubilidade do gesso,
aumentando a diferença de solubilidade, consequentemente aumentam a
velocidade de reação. Ex.: sulfatos,…
Aumentam a consistência da pasta de gesso. Ex.: amido,…
Espessantes
Possibilitam a redução da relação água/gesso, contribuindo assim para o
Fluidificantes
aumento da densidade e da resistência mecânica obtidas após o endurecimento
da pasta. Ex.: carbonato de cálcio,…
Impermeabilizantes
Provocam a obstrução dos poros da massa de gesso proporcionando um certo
grau de impermeabilidade à água. Ex.: silicones,…
Evitam o surgimento de grumos indesejáveis, durante a preparação da pasta de
Umectantes
gesso.
Aerantes
Usados em situações onde se deseja incorporar ar nas pastas de gesso.
Reforçadores de aderência
Aditivos à base de polímeros sintéticos solúveis em água são usados quando
há necessidade de aumentar a aderência das pastas de gesso.
Fonte: Baltar, et al., 2005
2.8.
APLICAÇÕES
Devido às suas características peculiares, a gipsite nas formas natural e calcinada, encontra
aplicação numa série de atividades industriais. A forma natural da gipsite é amplamente
utilizada na fabricação de cimento Portland e na agricultura. Na indústria cimenteira, a
gipsite é adicionada ao clínquer durante a moagem, na proporção de 2 a 5% para retardar o
tempo de presa do cimento. Na agricultura a gipsite pode atuar como agente corretivo,
fertilizante e condicionador de solos.
22
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
O campo de utilização do gesso pode ser dividido em dois grandes grupos, o gesso para
construção civil e o gesso industrial. A maior aplicação do gesso é na indústria da
construção civil, onde pode ser utilizado como alternativa a outros materiais como a cal,
cimento, alvenaria e madeira (Munhoz, et al., 2007). Este é obtido a partir de um mineral
com grau de pureza superior a 75% (Baltar, et al., 2005). Neste setor, o emprego do gesso
divide-se em dois grupos básicos, fundição e revestimento. O gesso para revestimento é
usado no revestimento de paredes e tetos de ambientes internos e secos, enquanto que o
gesso para fundição, é usado na fabricação de pré-moldados como peças para decoração,
placas para forro, blocos reforçados ou não com fibras e placas de gesso laminado. O gesso
industrial é utilizado na confeção de moldes para as indústrias cerâmica, metalúrgica e de
plásticos, em moldes artísticos e como aglomerante do giz (Munhoz, et al., 2007). Pode
ainda ter uma aplicação mais nobre como na medicina, indústrias farmacêutica e alimentar,
utiliza-se em cirurgias, odontologia, como desinfetante e é também matéria-prima para
muitos medicamentos. Já na indústria alimentar, o gesso é utilizado na “limpeza” de vinhos
(Junior, 2008).
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23
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
3. PLACA DE GESSO LAMINADO
3.1.
CONCEITO
As placas de gesso laminado, também conhecidas como placas de gesso cartonado, são um
produto cada vez mais utilizado na construção de divisórias interiores e no revestimento e
isolamento de paredes e tetos. Estas variam conforme o tipo de placa, tipo de bordo,
espessura, largura e comprimento (Figura 3.1).
F IGURA 3.1 – Esquema de uma placa de gesso laminado (Villanueva, et al., 2006).
O sistema construtivo com placas de gesso laminado, também designado por “sistema
construtivo a seco” é um método de produção e montagem, com materiais industrializados
e pré-fabricados. Surgiu basicamente para substituir as paredes internas de tijolos ou
blocos, bem como para esconder os mais diversos tipos de tubagens hidráulicas e elétricas
das mais diversas obras de construção civil. O sistema é composto basicamente por três
elementos, as placas de gesso, os elementos estruturais e os acessórios para acabamentos.
As placas são fabricadas industrialmente num processo de laminação contínua de uma
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
25
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
mistura de gesso, água e aditivos entre duas folhas de papel. As placas de gesso cartonado
surgiram em 1895, nos Estados Unidos, como resultado de pesquisas de Augustine Sackett.
Inicialmente, as placas eram finas e moldadas em formas rasas, uma de cada vez, e tinham
a finalidade de servir como base para os acabamentos. Desde então, as placas passaram por
vários processos de aperfeiçoamento e há aproximadamente 60 anos concebeu-se a ideia de
revestir as placas com papel, sendo o início do desenvolvimento das modernas placas de
gesso (Camillo, 2010).
3.2.
TIPOS DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
Atualmente encontra-se no mercado uma gama variada de placas de gesso laminado, tais
como: placas padrão, placas resistentes à humidade, placas resistentes ao fogo, placas
resistentes ao impacto e placas flexíveis. Dos tipos de placas, destacam-se três devido à sua
grande utilização que serão descritas seguidamente e representadas na Figura 3.2.
c)
a)
b)
F IGURA 3.2 – Tipos de placas de gesso laminado: a) placa resistente ao fogo, b) placa de
gesso padrão, c) placa resistente à humidade (www.sulmodulos.com).
26
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO

PLACA DE GESSO PADRÃO (STANDARD)
As placas padrão são as mais utilizadas, possuem cor branca e são adequadas a sistemas
onde não se requerem especificações especiais, como nas áreas secas.

PLACA RESISTENTE À HUMIDADE
As placas resistentes à humidade são constituídas por gesso e aditivos, como silicone ou
fibras de celulose, que diminuem a absorção de água. Estas placas distinguem-se das outras
pela cor verde do papel, são especialmente utilizadas em ambientes com condições
higrotérmicas severas (Villanueva, et al., 2006).

PLACA RESISTENTE AO FOGO
As placas de gesso quando submetidas a elevadas temperaturas libertam água de hidratação
do gesso, retardando a transferência de calor. Contudo essa perda de água provoca uma
retração na placa de gesso provocando fissuras que permitem a passagem do calor e,
dependendo dos danos ocorridos no componente, pode também dar-se a passagem do fogo.
Para minimizar esse problema, foi desenvolvida a placa resistente ao fogo, que contém
fibras não combustíveis na camada de gesso, sendo comum o uso de vermiculites 11 e fibras
de vidro, que ajudam a manter a integridade da placa, mesmo ocorrendo a perda de água do
gesso (Taniguti, 1999). Estas resistem ao fogo durante uma hora, no caso das placas com
espessura de 15 mm e 45 minutos para as placas de 12,5 mm de espessura. Possuem cor
rosa e são aplicadas em sistemas onde se requer uma elevada proteção contra o fogo
(Camillo, 2010).
TIPOS DE BORDOS
As placas podem ainda ser diferenciadas pelo tipo de bordo longitudinal, sendo os mais
comuns: o bordo afinado e o bordo quadrado (Figura 3.3).
Inicialmente, todos os bordos das placas de gesso laminado eram quadrados de modo a dar
um aspeto final de elemento não monolítico. Atualmente, este tipo de bordo encontra-se
11
Minerais micáceos de fórmula geral (Mg, Fe, Al)3 (Al,Si)4 O10 (OH)2.4H2O, que têm a propriedade de
perder água pela ação do calor, derivam geralmente da alteração das micas biotite e flogopite e têm
composição muito variável, dependente do mineral primitivo e do seu estado de alteração.
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
27
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
disponível somente nas placas de gesso que são utilizadas como base para fixação de
acabamentos (placas vinil, de madeira, entre outros) em paredes externas.
O conceito do bordo afinado surgiu para que, após a realização do tratamento das juntas
entre as placas, a divisória fique nivelada, sem saliências decorrentes da junção, conferindo
assim, uma aparência monolítica (Taniguti, 1999).
F IGURA 3.3 – Tipos de bordo longitudinal mais usados (Taniguti, 1999).
3.3.
VANTAGENS
O sistema de construção com placas de gesso laminado possui vantagens quando
comparado com o método de construção convencional, que vão desde a produção,
passando pelos métodos construtivos empregados na obra, até ao consumidor final.
O processo de produção racionalizado garante rapidez e qualidade na confeção das placas
de gesso laminado e nos componentes necessários à aplicação das mesmas. Em relação às
qualidades do sistema na obra, pode citar-se, a redução da quantidade de material
transportado, em termos de volume e massa, facilidade de execução das instalações tanto
elétricas como hidráulicas, redução de resíduos, redução da mão-de-obra para execução e
redução do peso em relação aos outros materiais, com consequente diminuição de custos
com estrutura e fundações e redução do tempo de execução da obra. Uma parede de
alvenaria convencional de 12 cm de espessura pesa cerca de 150 kg/m2 enquanto a mesma
parede em gesso laminado pesa cerca de 30 kg/m2.
28
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CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
Para o consumidor as vantagens são: a possibilidade de maior flexibilização na modulação
interior dos edifícios adequando-os a uma arquitetura moderna, a possibilidade de
execução de paredes curvas, ganho de área útil até 4% com a redução das espessuras das
paredes, a facilidade de execução de eventuais manutenções nas instalações e/ou reformas,
a boa resistência ao fogo devido à grande quantidade de água (20%) incorporada na
composição das placas. A sua utilização contribui para criar uma atmosfera saudável e
maior conforto térmico e acústico no interior dos edifícios. Permite todo o tipo de
acabamentos, refletindo-se numa finalização perfeita sem fissuras ou deformações. Para
além da economia em mão de obra, a aplicação de placas de gesso laminado reduz de
forma significativa as necessidades energéticas de aquecimento e arrefecimento dos
edifícios, reduzindo consumos e custos de energia consequentes (Losso, et al., 2004).
3.4.
PROCESSO DE PRODUÇÃO
O processo de produção das placas de gesso laminado na Fibroplac S.A. conta com
diferentes fases que extraem do gesso as suas melhores propriedades e proporcionam um
elevado nível de qualidade no resultado final dos produtos.
O processo inicia-se com a extração da gipsite na mina em Marrocos, sendo transportada
por navios até ao porto da Figueira da Foz e posteriormente transportada para a Fibroplac
através de camiões. Na Fibroplac o processo de produção de placas de gesso laminado
inicia-se com a receção da matéria-prima (pedra de gesso) no armazém exterior e de
seguida conta com as seguintes fases:

BRITAGEM
A britagem é a primeira fase da preparação da matéria-prima e tem por objetivo reduzir o
tamanho da pedra de gesso. A pedra de gesso é submetida a uma fragmentação em
moinhos de mandíbulas e é reduzida para fragmentos com cerca de 5 mm, que é o tamanho
adequado à calcinação. Posteriormente, os fragmentos passam por um crivo para separar os
de maior dimensão e encaminhá-los novamente para o processo de moagem. A pedra de
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29
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
gesso quando chega à Fibroplac possui uma pequena percentagem de água livre12, que é
perdida durante o período de fragmentação. De seguida a pedra de gesso é armazenada em
silos até ser calcinada.
Esta instalação trabalha em depressão, pelo que não existe saída de pó nem de ar para o
exterior, todo o pó gerado durante a fragmentação da pedra de gesso, é arrastado por uma
corrente de ar que passa através de filtros que retêm o pó deixando passar apenas o ar
limpo para o exterior. O pó retido nos filtros é armazenado em big-bags e posteriormente é
utilizado para produzir um produto denominado de Ball Mill Accelerator (BMA), usado
como aditivo.
O BMA é um aditivo comum utilizado na produção de placas de gesso laminado,
constituído essencialmente por uma mistura de pó da pedra de gesso e amido. A mistura é
submetida a um processo de fragmentação em moinhos de bolas e posteriormente
armazenada em silos.

CALCINAÇÃO
A calcinação consiste na transformação da pedra de gesso em gesso. É o processo de
aquecimento do gesso que começa a 800ºC e termina a 160ºC durante 60 minutos, num
forno tubular rotativo a gás natural. Neste processo o gesso perde cerca de 15% da água de
cristalização e adquire a propriedade hidráulica, permitindo o endurecimento do gesso
quando misturado com água em alguns minutos – esta propriedade é a que lhe permite o
fabrico das placas de gesso laminado. De seguida o gesso passa por um processo de
moagem, em moinhos de martelos, reduzindo o tamanho dos grãos para cerca de 200 μm,
tamanho adequado para posteriormente formar as placas de gesso, finalmente é
armazenado em silos onde ocorre um período de homogeneização.

LINHA DE PRODUÇÃO DAS PLACAS
Esta etapa de fabricação da placa, consiste nas fases de dosagem, endurecimento e
secagem. No processo de dosagem, o gesso recebe água e aditivos, que são misturados em
diferentes proporções dependendo do tipo de placa a ser produzida. Os materiais são
12
A água livre é o volume de água que está livre da influência das forças de atração exercidas pela superfície
sólida. Esta água fica contida nos vazios, de diâmetro superior a 0,05μm e a sua remoção não causa graves
variações de volume.
30
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
transportados para o misturador, onde se realiza a mistura através de um processo de
batimento por meio de um eixo giratório, até se atingir a consistência ideal para ser lançada
sobre o papel. É utilizado um fluidificante que possibilita a redução da relação água/gesso
para promover o espalhamento da pasta.
A pasta é espalhada inicialmente numa lâmina de papel, sobre duas telas vibratórias. A
primeira tela vibratória tem como função espalhar a pasta e a segunda expulsar as bolhas
de ar contidas na pasta, evitando que a placa fique com vazios, o que comprometeria a sua
resistência mecânica. Em seguida é aplicada a lâmina de papel superior e a placa passa por
um sistema de calandras de modo a garantir uma espessura e uma largura uniforme.
Nesta fase é importante controlar o tempo do 1º setting-time, período em que a placa
começa a endurecer. Se o 1º setting-time for demasiado rápido e a pasta endurecer antes de
passar à segunda tela vibratória, já não é possível expulsar as bolhas de ar contidas na
pasta, sendo por isso importante o uso de um aditivo que permita retardar o tempo de
endurecimento.
Num processo de laminação contínuo, a placa segue numa tela onde acontece o processo
de endurecimento. Nesta fase é importante controlar o tempo do 2º setting-time, período
em que a placa termina o processo de endurecimento. A partir de um determinado ponto, a
tela de endurecimento termina e o transporte continua sobre um sistema de rolos, sendo por
isso importante o uso de um aditivo que permita acelerar o tempo de endurecimento. Isto
significa que antes da mudança da linha, o processo de endurecimento da placa deve estar
obrigatoriamente concluído, ou então a placa ao atingir o sistema de rolos pode quebrar.
De seguida a placa é identificada no bordo longitudinal com um código de referência, na
identificação consta: a marcação CE, marca AENOR, logotipo e site da Fibroplac, tipo de
placa (Standard, Fire, Hidrófuga, Alta Dureza), dimensões da placa (espessura, largura e
comprimento), tipo de bordo, norma aplicada, data e hora de fabricação. A Figura 3.4
exemplifica o código de referência de uma placa Standard, com 13 mm de espessura, 1200
mm de largura, 2500 mm de comprimento, bordo afinado (BA), produzida segundo a
norma EN 520, no dia 25 de maio de 2012 às 09h28.
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31
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
F IGURA 3.4 – Exemplo de um código de referência de uma placa Fibroplac.
Posteriormente, a placa é cortada e é feito um controlo dimensional para verificar as
medidas e o peso da placa e um controlo visual para identificar possíveis defeitos no verso
da placa, como a má aderência do papel à placa, a presença de rugosidades no papel e a
presença de covas na placa. Todas as placas que apresentem defeitos são enviadas para
uma tela de rejeição.
As placas cortadas seguem para um dispositivo de mudança de direção e lado e entram
num secador multiníveis, a gás natural, onde permanecem cerca de 45 minutos e onde é
eliminada a água excedente existente nas placas. A temperatura do secador varia entre os
1969ºC e os 2709ºC, sendo o secador dividido por 10 módulos.
À saída do secador é feito novamente um controlo visual para identificar possíveis defeitos
na frente da placa. As placas que se considerem com defeito são encaminhadas para uma
tela de rejeição, e as outras passam por um dispositivo de mudança de direção e são
agrupadas duas a duas, sendo posteriormente colocada uma fita identificadora nos bordos
transversais. Após esta operação as placas são acondicionadas em lotes, etiquetadas e
armazenadas.
Todas as placas rejeitadas são recicladas, passam por um sistema de fragmentação, sendo
posteriormente separado o gesso do papel. O gesso resultante entra no processo (britagem)
sendo misturado com a pedra de gesso.
A Figura 3.5 exemplifica um esquema do processo de produção de placas de gesso
laminado.
32
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CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
F IGURA 3.5 – Esquema do processo de fabricação das placas de gesso la minado
(Villanueva, et al., 2006).
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33
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
4. TRABALHO EXPERIMENTAL
Este capítulo descreve as atividades realizadas no laboratório de controlo de qualidade da
Fibroplac durante o período de estágio e os resultados obtidos nas mesmas. A Tabela 4.1
apresenta os ensaios realizados de acordo com os procedimentos experimentais descritos
nos documentos de referência.
T ABELA 4.1 – Ensaios realizados durante o período de estágio.
Material
Papel
Pedra de
Gesso
Ensaio
Análise das características do
papel
Análise química da pedra de
gesso
Gramagem
Cobb60
Documento de
referência
EN ISO 536
EN 20535
Índice de pureza
UNE 102001-86
Água combinada
FIB. 040
Granulometria
Gesso
Análise do gesso
UNE-EN 13279-2
Setting-time
Massa volúmica
FIB.040
Água combinada
BMA
Análise do BMA
Granulometria
FIB.040
Massa volúmica
Dureza superficial
Placa de gesso
Controlo da qualidade da
placa de gesso
Resistência mecânica à
flexotração
EN 520
Massa volúmica
Capacidade de absorção
superficial e total
As amostras foram recolhidas de acordo com o plano de amostragem definido e os
provetes foram preparados de acordo com as exigências impostas pelas normas adotadas.
Para evitar qualquer desvio nos resultados das propriedades, antes de serem sujeitas aos
ensaios, as amostras e os provetes foram colocados em ambiente condicionado (23±2ºC e
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35
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
50% humidade) até massa constante. Os ensaios efetuaram-se nas condições exigidas pelas
normas. A Tabela 4.2 apresenta os equipamentos utilizados para a realização dos ensaios.
T ABELA 4.2 – Características dos equipamentos utilizados na realização dos ensaios.
Equipamentos
Caraterísticas
Capacidade: ±50g;
Termobalança Gram ST-H 50
Sensibilidade: 0,001g;
Precisão da leitura de humidade: 0,1%;
Intervalo de temperatura: 50°C - 160°C.
Capacidade mínima: 0,01g;
Balança KERN KB 3600-2N
Capacidade máxima: 3610,00g;
Sensibilidade: 0,01g.
Moinho de laboratório
Capacidade máxima: 65g.
Capacidade mínima: 0mm;
Medidor de espessura
Capacidade máxima: 30mm;
Sensibilidade: 0,1mm.
Capacidade mínima: 0,01kgf;
Prensa de flexotração
Capacidade máxima: 300kgf;
Sensibilidade: 0,01kgf.
Estufa Venticell gravimeta
Capacidade mínima: 10°C da Tambiente;
Capacidade máxima: 280°C.
Diâmetro dos peneiros: 200mm;
Agitador de peneiros Retsch AS 200
Torre mínima: 2 peneiros;
Torre máxima: 8 peneiros.
Termómetro
36
Capacidade mínima: -40°C;
Capacidade máxima: 230°C.
Réguas metálicas
Comprimento: 100 cm
Aparelho de Vicat
---
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CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
4.1.
CARACTERIZAÇÃO DAS MATÉRIAS-PRIMAS
A caracterização das matérias-primas passa pelos ensaios realizados ao papel, à pedra de
gesso, ao gesso e ao BMA.
4.1.1. PAPEL
A análise das características do papel tem como objetivo determinar a gramagem e o índice
de Cobb do papel. Estas análises foram realizadas para verificar a conformidade das
propriedades do papel exigidas pela Fibroplac aos seus fornecedores. Não existe uma
frequência definida para a realização dos ensaios. As amostras de papel (frente e/ou verso)
foram recolhidas na fase de preparação das bobines antes de entrarem na linha de
produção.

GRAMAGEM
A gramagem é a massa do papel por unidade de área expressa em g/m2. Esta propriedade
exerce grande influência sobre as características de resistência do papel e permite
classificar as placas quanto à reação ao fogo. De acordo com o sistema europeu de
classificação dos produtos de construção, do ponto de vista do seu desempenho de reação
ao fogo as placas de gesso laminado são classificadas em função da gramagem do papel, da
massa volúmica e da espessura da placa.
Em cada ensaio foi considerado o valor médio de três determinações como valor
representativo. O valor da gramagem (g/m2) é dado por:
(4.1)
onde:
mamostra – massa da amostra (g);
Aamostra – área da amostra (m2).
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37
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO

COBB60
O teste do índice de Cobb60 determina a capacidade que o papel tem para absorver água,
mantendo a sua estabilidade dimensional. A quantidade de água que pode ser absorvida por
um papel depende da porosidade e da superfície específica do papel. A norma EN 20535
classifica o teste do índice de Cobb em cinco tipos diferentes de acordo com a duração do
ensaio (Tabela 4.3).
T ABELA 4.3 – Classificação do teste do índice de Cobb.
Símbolo
Duração do ensaio
(s)
Momento em que se
expulsa o excesso de
água (s)
Cobb30
Cobb60
Cobb120
Cobb300
Cobb1800
30
60
120
300
1800
20±1
45±1
105±2
285±2
1755 a 1815
Momento em que se
inicia a secagem (s)
30±1
60±2
120±2
300±2
15±2 depois de eliminar o
excesso de água
Fonte: UNE-EN 20535
Este ensaio consiste na determinação da diferença entre a massa da amostra de papel seca e
da amostra de papel húmido em função da área de ensaio. O ensaio foi realizado numa
duração de 60 segundos (Cobb60) e em cada ensaio foi considerado para cada amostra de
papel (frente e/ou verso) o valor médio de dez determinações de provetes face e dez
determinações de provetes verso como valor representativo.
O valor do índice de Cobb60 (g/cm2) é dado por:
(
)
onde:
m1 – massa da amostra seca (g);
m2 – massa da amostra húmida (g);
F – 10 000/ superfície de ensaio, em cm2.
38
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(4.2)
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
4.1.2. PEDRA DE GESSO
A análise química da pedra de gesso tem como objetivo determinar a classe e o índice de
pureza.

CLASSE DA PEDRA DE GESSO E ÍNDICE DE PUREZA
A classe da pedra de gesso e o índice de pureza foram determinados mediante a análise da
água combinada da pedra de gesso. Segundo a norma UNE 102001:86 a pedra de gesso é
classificada de acordo com a sua composição em 5 tipos (Tabela 4.4).
T ABELA 4.4 – Classificação da pedra de gesso.
Composição mineralógica
Composição química
% CaSO4.2H2O (mínima)
% Água combinada (mínima)
I Extra
95
19,88
I
90
18,83
II
80
16,74
III
70
14,65
IV
60
12,56
Classe
Fonte: UNE 102001-86
Este ensaio foi realizado uma vez por semana, a amostra foi recolhida no tapete de
descarga da britadora e com o auxílio da termobalança determinou-se a percentagem de
água combinada da pedra de gesso.
4.1.3. GESSO
A análise das propriedades do gesso consiste na determinação da percentagem de água
combinada, da granulometria, da massa volúmica e da determinação do tempo de presa.
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39
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO

ÁGUA COMBINADA
A determinação da percentagem de água combinada tem como objetivo verificar se as
condições de calcinação são as adequadas, a existência de eventuais reações no tempo de
repouso dentro dos silos após a calcinação e a influência do BMA no gesso antes da
utilização no mixer (misturador). As amostras de gesso foram recolhidas à saída dos fornos
(1, 2 e/ou 3), moinho 1, pulmão e balança do mixer (gesso aditivado). Este ensaio foi
realizado duas vezes por dia.

GRANULOMETRIA
A análise granulométrica consiste na determinação das dimensões das partículas que
constituem as amostras. A distribuição granulométrica foi determinada com o auxílio de
um agitador de peneiros. As amostras de gesso foram recolhidas semanalmente à saída dos
moinhos 1 e 2, à saída do pulmão e na balança do mixer. Esta operação foi realizada com o
intuito de verificar a capacidade de resposta dos moinhos, o estado de conservação dos
crivos e permitir verificar se a adição dos aditivos ao gesso influenciam a granulometria
pretendida para a mistura.
A percentagem de material retido nos peneiros em relação à massa da amostra é dada pela
seguinte fórmula:
(4.3)
onde:
m1 – massa total da amostra (g);
m2 – massa retida no peneiro (g).

MASSA VOLÚMICA
A amostra de gesso foi recolhida uma vez por semana à saída do pulmão. Para a
determinação da massa volúmica recorreu-se ao auxílio de uma balança e de um recipiente
de volume conhecido (0,22 L).
Calcula-se a massa volúmica utilizando as seguintes fórmulas:
40
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CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
(4.4)
(4.5)
onde:
ρ – massa volúmica (kg/L);
mgesso – massa de gesso (kg);
mrecipiente+gesso – massa do recipiente + gesso (kg);
mrecipiente – massa do recipiente (kg);
vrecipiente – volume do recipiente (L).

SETTING-TIME
O setting-time é o termo adotado pela Fibroplac para definir o tempo de presa. A presa é
um fenómeno de solidificação que compreende a evolução das propriedades mecânicas da
pasta na fase inicial do seu endurecimento. É um processo fundamentalmente físico
decorrente do processo químico das reações e que representa uma etapa importante para a
utilização do gesso. A reação química é acompanhada por uma elevação de temperatura e
por uma expansão de volume.
Os tempos de início (1º setting-time) e fim (2º setting-time) de presa estão relacionados
com a velocidade de crescimento dos cristais de gesso, ou seja, com o processo de
hidratação do gesso, exercendo uma influência importante nas propriedades mecânicas. A
amostra de gesso foi recolhida semanalmente na saída do pulmão. Preparou-se uma
mistura de gesso com água e verteu-se a pasta para cima de uma placa de vidro, formando
três “bolachas” com dimensões entre 100 mm e 120 mm de diâmetro e cerca de 5 mm de
espessura. Para a determinação do 1º setting-time fizeram-se, em duas das três “bolachas”,
provas de cortes com o auxílio de uma faca, sendo os cortes definitivos feitos na terceira. O
início da presa caracteriza-se pelo momento em que o corte aberto pela faca na “bolacha”
não volta a fechar, calculando-se o tempo do 1 º setting-time utilizando a seguinte fórmula:
(4.6)
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41
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
onde:
Ti – tempo do 1º setting-time (min);
t0 – tempo de mistura da água com o gesso (min);
t1 – tempo total do ensaio (min).
O 2º setting-time foi determinado recorrendo ao aparelho de Vicat. O fim da presa
caracteriza-se pelo momento em que a ponta do medidor não marca na “bolacha” mais do
que 1 mm, calculando-se assim o 2º setting-time utilizando a seguinte fórmula:
(4.7)
onde:
Tf – tempo do 2º setting-time (min.);
t0 – tempo de mistura da água com o gesso (min.);
t2 – tempo total do ensaio (min.).
4.1.4. BMA
A análise do BMA consiste em determinar a percentagem de água combinada, a massa
volúmica e a granulometria.

ÁGUA COMBINADA
Tratando-se o BMA de um aditivo que atua como acelerador do tempo de presa da pasta de
gesso, a determinação da percentagem de água combinada tem como objetivo perceber de
que forma o BMA reage com o gesso; quanto mais elevada a percentagem de água
combinada do BMA mais rápida a reação. O ensaio da determinação da percentagem de
água combinada foi realizado uma vez por semana.
42
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO

MASSA VOLÚMICA
A massa volúmica do BMA foi determinada com o objetivo de verificar se a mistura entre
o pó da pedra de gesso e o amido é feita na proporção correta, uma vez que possuem
massas volúmicas diferentes. O ensaio da massa volúmica foi realizado uma vez por
semana. A massa volúmica do BMA calcula-se utilizando as fórmulas 4.4 e 4.5
(determinação da massa volúmica do gesso).

GRANULOMETRIA
A distribuição granulométrica do BMA foi determinada uma vez por semana com o auxílio
de um agitador de peneiros. A percentagem de material retido nos peneiros em relação à
massa da amostra foi calculada de acordo com a fórmula 4.3 (determinação da
granulometria do gesso). Este ensaio foi realizado com o intuito de verificar a eficiência
dos moinhos de bolas e controlar a velocidade de mistura, quanto maior a dimensão dos
grãos menor a velocidade de mistura do BMA e do gesso.
4.2.
CARACTERIZAÇÃO DO PRODUTO FINAL
As placas de gesso laminado passam por um rigoroso processo de controlo de qualidade de
modo a garantirem a conformidade de acordo com a norma EN 520. A cada 8 horas de
produção contínua são recolhidas 3 amostras de placas (início, meio e fim da produção). A
cada amostra é medida a humidade a fim de verificar a eficiência da secagem e a
possibilidade de se fazerem alguns ajustes na temperatura do secador.
Os ensaios realizados às placas de gesso são classificados em 2 tipos: ensaios não
destrutivos e ensaios destrutivos. Os ensaios não destrutivos consistem na verificação do
aspeto visual, na análise dimensional e na determinação do formato da placa. O objetivo da
verificação do aspeto visual é identificar a presença de manchas, covas, fluorescências e
verificar a aderência do papel ao gesso. Na análise dimensional verificam-se as medidas
das placas, largura, comprimento e espessura. Na determinação do formato verifica-se a
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
43
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
ortogonalidade das arestas, largura e profundidade do bordo afinado. Estes ensaios são
realizados no exterior do laboratório por um técnico responsável pelo controlo de
qualidade do produto final e não fazem parte do trabalho realizado durante o período de
estágio. Após estes ensaios preparam-se os provetes das placas para os ensaios destrutivos.
Os ensaios destrutivos das placas consistem na determinação da massa volúmica,
resistência mecânica à flexotração, dureza superficial e capacidade de absorção superficial
e total de água. Os valores limites apresentados pela norma EN 520 encontram-se na
Tabela 4.5.
TABELA 4.5 – Valores limites da massa volúmica, resistência mecânica à flexotração, dureza
superficial, absorção superficial e total de água.
Ensaio
Limites
≥ 800 kg/m3
Massa volúmica (Placas Alta Dureza)
Resistência mecânica à flexotração




Espessura 9,5 mm
Espessura 12,5 mm
Espessura 15 mm
Outras espessuras, t mm
Longitudinal
Transversal
≥ 400 N
≥ 550 N
≥ 650 N
≥ 43t N
≥ 160 N
≥ 210 N
≥ 250 N
≥ 16,8t N
≤ 15 mm
Dureza superficial (Placas Alta Dureza)
≤ 180 g/m2
Absorção superficial de água (Placas Hidrófugas)
≤ 5% em massa
Absorção total de água (Placas Hidrófugas)
Fonte: EN 520

MASSA VOLÚMICA
Este ensaio foi realizado uma vez por semana em provetes com a dimensão de 400 mm
(±1,5 mm) x 300 mm (±1,5 mm). Em cada ensaio foi considerado o valor médio de três
determinações em provetes como valor representativo.
Determina-se a massa volúmica dos provetes utilizando a seguinte fórmula:
(4.8)
44
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CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
onde:
ρ – massa volúmica (kg/m3);
mprovete – massa do provete (kg);
vprovete – volume do provete (kg);
c – comprimento (m);
l – largura (m);
e – espessura (m).

RESISTÊNCIA MECÂNICA À FLEXOTRAÇÃO
A resistência mecânica à flexotração corresponde à tensão máxima desenvolvida na
superfície de um provete quando sujeito a uma força antes da sua rutura. Os provetes de
dimensão 400 mm (±1,5 mm) x 300 mm (±1,5 mm) foram submetidos a testes de
resistência mecânica à flexotração. Neste ensaio introduz-se o provete perpendicularmente
às barras de suporte da prensa de flexotração e faz-se descer a célula de carga, lendo o
valor da força aplicada no momento da rutura do provete. Em cada ensaio foi considerado
o valor médio de três determinações em provetes transversais e três determinações em
provetes longitudinais como valor representativo.

DUREZA SUPERFICIAL
A dureza superficial é geralmente definida pela resistência que um material oferece a ser
marcado por outro. De acordo com a norma EN 520 a determinação da dureza superficial
foi realizada apenas para as placas de alta dureza uma vez que não são especificados
limites de dureza superficial para os restantes tipos de placas. O ensaio foi realizado em
provetes com 400 mm (±1,5 mm) x 300 mm (±1,5 mm). Neste ensaio fez-se cair uma bola
de aço sobre um papel químico na superfície do provete e mede-se o diâmetro da marca
produzida no provete que permite obter uma indicação da dureza do material. Em cada
ensaio foi considerado o valor médio de seis determinações em cada provete como valor
representativo.
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
45
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO

CAPACIDADE DE ABSORÇÃO SUPERFICIAL E TOTAL DE ÁGUA
A capacidade de absorção de água está relacionada com a fração volúmica de poros abertos
que permite a entrada de água na placa. A determinação da capacidade de absorção
superficial e total de água foi realizada apenas em placas HID de acordo com a norma EN
520.
Para a determinação da capacidade de absorção superficial (CAS) de água foram feitas
medidas em 3 provetes frente e 3 provetes verso, com a dimensão de 125 mm (±1,5 mm) x
125 mm (±1,5 mm). Este teste consiste na determinação da diferença da massa dos
provetes antes e depois de serem cobertos com 25 mm de água durante um período de 2
horas ± 2 minutos. Em cada ensaio foi considerado o valor médio de três determinações em
provetes frente e três determinações em provetes verso como valor representativo. A
capacidade de absorção superficial é dada pela fórmula seguinte:
(
)
(4.9)
onde:
CAS – capacidade de absorção superficial (g/m2);
mf – massa final (g);
mi – massa inicial (g);
Aprovete – área do provete (m2).
Para a determinação da capacidade de absorção total (CAT) de água foram feitas medidas
em 3 provetes com uma dimensão de 300 mm x 300 mm. Este teste consiste na
determinação da diferença da massa dos provetes antes e depois de serem submersos num
banho de 25 a 35 mm de água à temperatura de 23 ± 2°C durante um período de 2 horas ±
2 minutos. De seguida retira-se com papel absorvente o excesso de água dos bordos e das
superfícies até massa constante. Em cada ensaio foi considerado o valor médio de três
determinações em provetes como valor representativo. A capacidade de absorção total é
dada pela fórmula seguinte:
(4.10)
46
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
onde:
CAT – capacidade de absorção total (%);
mf – massa final (g);
mi – massa inicial (g).
4.3.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Nesta parte do relatório são apresentados os resultados obtidos nos ensaios realizados
referentes à caracterização das matérias-primas e do produto final. Relativamente à
caracterização das matérias-primas, os valores limites dos ensaios realizados não se
encontram nas normas e por isso são valores internos que não podem ser divulgados.
4.3.1. PAPEL

GRAMAGEM
A Tabela 4.6 apresenta os resultados obtidos nos ensaios da determinação da gramagem.
De acordo com as exigências do documento de referência os resultados apresentados
correspondem aos valores médios de três determinações para cada uma das seis amostras
de papel frente e de papel verso.
T ABELA 4.6 – Resultados da gramagem do papel.
Gramagem (g/m2)
Papel Frente
186,24
184,88
190,61
193,18
187,41
191,49
Papel Verso
171,40
172,82
174,08
170,28
160,58
165,33
Da tabela verifica-se que a gramagem do papel frente varia entre 184,88 g/m2 e 191,49
g/m2 e a gramagem do papel verso varia entre 160,58 g/m2 e 174,08 g/m2, sendo nítida a
diferença de gramagens entre o papel frente e o papel verso utilizados. Esta diferença de
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
47
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
gramagens deve-se ao facto de ser necessário um papel mais resistente na frente da placa
que no verso uma vez que esta quando é aplicada fica exposta e passa posteriormente pelo
processo de acabamento (colas, massas de gesso, tintas, entre outros). Os limites exigidos
pela norma EN 520 de flexotração transversal (papel verso) são inferiores aos valores de
flexotração longitudinal (papel frente) e sendo o papel um fator que também exerce alguma
influência na resistência mecânica à flexotração torna-se possível utilizar papel verso com
gramagem inferior ao papel frente. Um outro fator não menos importante é o preço, uma
vez que quanto maior a gramagem mais caro é o papel, torna-se desta forma possível
reduzir custos. Os resultados dos ensaios realizados encontram-se dentro dos limites da
gramagem exigida pela Fibroplac aos fornecedores.
Como já foi referido anteriormente, a gramagem do papel permite classificar as placas de
gesso quanto ao seu desempenho de reação ao fogo. De acordo com a norma EN 520 as
placas de gesso laminado com espessura superior a 9,5 mm, massa volúmica superior a 600
kg/m3 e com papel de gramagem inferior ou igual a 220 g/m2 são classificadas como A2S1-d0 quanto à reação ao fogo.

ÍNDICE DE COBB60
A Tabela 4.7 apresenta os resultados obtidos nos ensaios do índice de Cobb60 do papel. Os
resultados correspondem aos valores médios das dez determinações do índice de Cobb da
face e das dez determinações do índice de Cobb do verso para cada uma das dezoito
amostras diferentes de papel frente e/ou verso, tal como o procedimento experimental do
documento de referência exige.
48
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
T ABELA 4.7 – Resultados do índice de Cobb do papel.
Cobb (g/cm2)
Cobb (g/cm2)
Amostra
Amostra
Face
Verso
Face
Verso
1
15,12
13,73
10
13,84
14,31
2
14,42
14,14
11
18,43
14,70
3
14,11
12,38
12
17,15
14,58
4
15,16
15,17
13
15,38
14,59
5
14,26
13,64
14
17,03
13,87
6
15,27
12,78
15
14,91
12,10
7
14,61
13,71
16
21,48
17,84
8
17,31
14,52
17
18,52
16,04
9
16,43
14,69
18
18,06
14,61
Média
Desvio Padrão
Face
16,19
±2,02
Verso
14,30
±1,31
Como já foi referido anteriormente o índice de Cobb representa a capacidade que o papel
tem para absorver água sem se deteriorar. Pela análise da tabela verifica-se que o índice de
Cobb da face do papel (frente e/ou verso) varia entre 13,84 g/cm2 e 21,48 g/cm2, com
média de 16,19 g/cm2. Relativamente ao índice de Cobb do verso do papel (frente e/ou
verso) o valor mínimo obtido foi de 12,10 g/cm2 e o valor máximo foi de 17,84 g/cm2, com
média de 14,30 g/cm2. Os resultados dos ensaios realizados encontram-se abaixo do limite
máximo do índice de Cobb60 exigido.
A diferença que se verifica na maioria dos ensaios do índice de Cobb entre o verso e a face
do papel deve-se a especificações técnicas, sendo o índice de Cobb um parâmetro
igualmente importante quer para a face quer para o verso do papel (frente e/ou verso).
Relativamente ao verso tanto do papel frente como do papel verso é o que se encontra em
contacto com a pasta de gesso (massa líquida), a face do papel frente é a que fica exposta
quando a placa é aplicada e sofre o processo de acabamento e a face do papel verso fica
exposta à água na linha de produção em dias de elevadas temperaturas em que é necessário
humedecer o papel através de chuveiros, ou então com o aumento da temperatura da pasta
de gesso (reação exotérmica) e a temperatura do ar o papel ficaria com rugosidades, o que
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49
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
comprometeria a uniformidade da placa e consequentemente a resistência mecânica da
placa.
4.3.2. PEDRA DE GESSO
A Tabela 4.8 apresenta os resultados obtidos nos ensaios do índice de pureza da pedra de
gesso num total de 20 amostras. As amostras foram recolhidas semanalmente ao longo do
período de estágio, não sendo por vezes possível em algumas semanas recolher amostras
devido a paragens na britagem.
T ABELA 4.8 – Resultados do índice de pureza da pedra de gesso.
Amostra
% Água
Combinada
% CaSO4.2H2O
(índice de pureza)
Amostra
% Água
Combinada
% CaSO4.2H2O
(índice de pureza)
1
18,54
88,61
11
18,29
87,42
2
18,17
86,84
12
18,26
87,27
3
18,02
86,12
13
18,27
87,32
4
17,88
85,45
14
18,29
87,42
5
18,26
87,27
15
18,52
88,52
6
18,21
87,03
16
18,32
87,56
7
18,37
87,80
17
18,15
86,75
8
17,67
84,45
18
17,97
85,89
9
18,15
86,75
19
17,86
85,36
10
17,10
81,72
20
17,83
85,21
Média
Desvio Padrão
% Água Combinada
18,11
±0,33
% CaSO4.2H2O
86,54
±1,57
Com a determinação da percentagem de água combinada facilmente se determina o índice
de pureza por interpolação linear com base nos valores da Tabela 4.4. Como se pode
verificar pela análise da Tabela 4.8 em 20 ensaios realizados o valor mínimo da
percentagem de água combinada foi de 17,1 que corresponde a um índice de pureza de
81,72% e o valor máximo da percentagem de água combinada foi de 18,54 que
50
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
corresponde a um índice de pureza de 88,61%. Com base na Tabela 4.4 todas as pedras de
gesso que apresentem uma composição mineralógica entre 80 a 89% são classificadas
como tipo II, pelo que se verifica que todas as amostras de pedra de gesso analisadas se
encontram dentro desta gama. Os resultados dos ensaios realizados encontram-se acima do
limite mínimo do índice de pureza exigido.
A realização deste ensaio é importante para verificar se a qualidade da pedra de gesso,
índice de pureza, se encontra de acordo com a qualidade exigida, fator determinante no
preço da pedra de gesso. A determinação da percentagem de água combinada da pedra de
gesso também permite ajustar as condições de calcinação (temperatura e tempo), pois tal
como foi referido no ponto 3.4. a pedra de gesso no processo de calcinação perde cerca de
15% de água combinada e por isso quanto maior a percentagem de água combinada da
pedra de gesso maior o tempo de calcinação e maior a temperatura. No entanto estas
alterações são pouco significativas devido à semelhança da percentagem de água
combinada da pedra de gesso e por isso os ajustes de temperatura rondam os ± 2ºC em
800ºC (temperatura inicial) o que provocará uma diferença de ± 1ºC do gesso à saída do
forno. Os ajustes significativos de temperatura de calcinação são feitos quando se
verificam grandes oscilações da temperatura exterior, normalmente na mudança de estação,
com ajustes de ± 15ºC da temperatura inicial o que provocará uma diferença de ± 6ºC do
gesso à saída do forno.
4.3.3. GESSO

ÁGUA COMBINADA
Os resultados obtidos nos ensaios da determinação da água combinada dos fornos 1, 2 e 3 e
do moinho 1 são apresentados na Figura 4.1 e os resultados da água combinada do pulmão
e do mixer na Figura 4.2. Devido ao número de resultados, uma vez que foram efetuadas
duas medições da percentagem de água combinada por dia em 6 amostras de gesso
recolhidas em locais diferentes, e de forma a simplificar a análise, os resultados
apresentados correspondem ao valor médio mensal para cada amostra de gesso e
encontram-se no Anexo II (tabela II.1).
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
51
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
Água Combinada
%
5,5
5
Forno 1
4,5
Forno 2
Forno 3
4
Moinho 1
3,5
fevereiro
março
abril
maio
junho
julho
Tempo
F IGURA 4.1 – Gráfico da percentagem de água combinada das amostras de gesso dos
fornos 1, 2 e 3 e do moinho 1.
Como se pode verificar no gráfico da Figura 4.1 a percentagem de água combinada no
gesso oscila entre 3,5 e 5%. Esta medição é realizada para controlar as condições de
calcinação da pedra de gesso (temperaturas dos fornos e tempo de residência do material
nos fornos). Verifica-se que a percentagem de água combinada das amostras de gesso do
forno 3 apresenta uma discrepância mais acentuada que os fornos 1 e 2. A instabilidade do
forno 3 deve-se ao facto de os fornos não trabalharem de forma contínua e este apresentar
períodos de paragem mais elevados quando comparado aos fornos 1 e 2, tornando-se difícil
controlar a temperatura de calcinação em cada arranque do forno. Um outro fator que
promove a instabilidade do forno 3 está relacionado com o seu posicionamento, uma vez
que este se encontra mais próximo do exterior e por isso em dias de baixas temperaturas
torna-se mais difícil controlar a temperatura de calcinação. Também é importante referir
que durante o mês de fevereiro o forno 3 apresentou várias avarias que contribuíram para
os resultados apresentados. Relativamente à determinação da percentagem de água
combinada das amostras de gesso do moinho 1 verifica-se que os valores se mantêm
praticamente constantes.
As amostras de gesso recolhidas na balança do mixer e à saída do pulmão correspondem ao
gesso armazenado nos silos, pronto a ser utilizado na linha de produção das placas de gesso
laminado. O pulmão é o equipamento que promove o transporte do gesso armazenado nos
52
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
silos até ao mixer. A determinação da percentagem de água combinada das amostras tem
como objetivo verificar a influência da adição do BMA (amostra de gesso recolhida na
balança do mixer) no gesso (amostra recolhida à saída do pulmão).
Água Combinada
%
5,5
5
4,5
Pulmão
Mixer
4
3,5
fevereiro
março
abril
maio
junho
julho
Tempo
F IGURA 4.2 – Gráfico da percentagem de água combinada das amostras de gesso do
pulmão e do mixer.
Pela análise do gráfico da Figura 4.2 verifica-se que a percentagem de água combinada
varia entre 4,5 e 5%, embora a percentagem de água combinada da amostra do mixer seja
ligeiramente superior à percentagem de água combinada da amostra do pulmão, pode
concluir-se que a adição de BMA ao gesso não exerce grande influência sobre a
percentagem de água combinada. Sendo o BMA um aditivo que atua como acelerador do
tempo de presa da pasta de gesso é importante controlar a percentagem de água combinada
da amostra recolhida na balança do mixer de forma a perceber a influência que a adição do
BMA exerce sobre o gesso.
Os resultados obtidos nos ensaios realizados para a determinação da percentagem de água
combinada encontram-se de acordo com os limites definidos.

GRANULOMETRIA
Os resultados obtidos na determinação da granulometria das partículas encontram-se na
Tabela 4.9. De forma a simplificar a análise dos resultados e por não se verificarem
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
53
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
oscilações significativas na percentagem de material retido nos peneiros, com exceção das
amostras recolhidas à saída dos moinhos 1 e 2, os resultados apresentados correspondem
aos valores médios de todos os ensaios realizados semanalmente para cada amostra de
gesso.
T ABELA 4.9 – Resultados dos ensaios da análise granulométrica das amostras de gesso.
Dimensão da área
aberta do peneiro
(μm)
Moinho 1
Moinho 2
Pulmão
Mixer
≤100
52,14
56,79
78,46
76,94
>100
20,13
19,13
8,27
10,16
>150
8,88
7,20
3,88
4,13
>200
18,85
16,88
9,39
8,77
% Material retido no peneiro
A análise granulométrica é de importância primordial para uma completa e precisa
caracterização das matérias-primas uma vez que influencia o processo e as propriedades
finais do produto. A granulometria foi determinada com base na percentagem de material
retido nos peneiros de área aberta de 100, 150 e 200 μm. A percentagem de material capaz
de passar pelos peneiros de área aberta de 100 μm foi calculada com base na diferença da
percentagem de material inicial e na percentagem de material retido nos diferentes
peneiros. O objetivo deste ensaio é verificar a percentagem de material com partículas de
dimensão inferior a 200 μm. Pela análise da tabela verifica-se que para as amostras dos
moinhos 1 e 2 a percentagem de material de partículas de dimensão inferior a 200 μm foi
respetivamente de 81,15 e 83,12%. Relativamente às amostras recolhidas à saída do
pulmão e na balança do mixer a percentagem de material com partículas de dimensão
inferior a 200 μm foi respetivamente de 90,61 e 91,23%. Perante os resultados obtidos em
relação às amostras de gesso recolhidas à saída do pulmão e na balança do mixer, verificase uma diferença de mais 0,62% de partículas de dimensão inferior a 200 μm na amostra
recolhida na balança do mixer. No entanto pode considerar-se que neste caso a adição de
aditivos ao gesso não influencia de forma significativa a granulometria da amostra
recolhida na balança do mixer. Os resultados dos ensaios realizados encontram-se de
acordo com os limites definidos para a análise granulométrica.
54
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO

MASSA VOLÚMICA E SETTING-TIMES
A Tabela 4.10 apresenta os resultados obtidos nos ensaios realizados semanalmente às
amostras de gesso recolhidas à saída do pulmão.
T ABELA 4.10 – Resultados da massa volúmica e dos setting-times.
Amostra
1º Setting-time (min)
2º Setting-time (min)
Massa volúmica (kg/L)
1
7,50
20,50
0,73
2
9,58
22,33
0,75
3
9,42
19,33
0,75
4
4,50
9,58
0,85
5
5,63
12,83
0,84
6
9,08
16,83
0,82
7
8,33
15,42
0,85
8
3,92
7,83
0,82
9
9,12
15,50
0,78
10
8,00
14,20
0,78
11
7,08
13,17
0,78
12
7,67
14,07
0,80
13
9,12
14,93
0,82
14
6,00
10,92
0,80
15
8,00
12,68
0,84
16
9,58
17,48
0,85
17
10,08
16,68
0,79
18
8,08
12,82
0,76
19
10,55
17,27
0,75
20
9,10
15,58
0,77
21
8,00
13,20
0,74
22
7,63
11,60
0,75
23
11,02
20,82
0,77
Média
Desvio Padrão
8,13
±1,80
15,02
±3,61
0,79
±0,04
Da análise da tabela resulta que a média da massa volúmica do gesso das 23 amostras foi
de 0,79 kg/L, com um valor mínimo de 0,73 kg/L e um valor máximo de 0,85 kg/L.
Devido à variação da massa volúmica do gesso é possível estimar a quantidade de água e
de aditivos necessários para obter uma pasta trabalhável e assim perceber a influência que
a massa volúmica do gesso vai exercer no peso final da placa.
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
55
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
A quantidade de água é um dos fatores mais importantes que influencia fortemente a
velocidade de crescimento dos cristais de gesso (endurecimento da pasta), quer por
deficiência, quer por excesso. A temperatura e tempo de calcinação, a granulometria
(dimensão dos cristais de gesso), a presença de impurezas e aditivos são outros fatores que
influenciam a velocidade de crescimento dos cristais.
A determinação do 1º e 2º setting-time nas amostras de gesso recolhidas à saída do pulmão
permite estimar a quantidade necessária de aditivos aceleradores ou retardadores do tempo
de presa, consoante a velocidade de crescimento dos cristais de gesso. Para a determinação
dos 1º e 2º setting-times foi utilizada uma relação água/gesso de 0,68 em todos os ensaios,
valor constante devido à pequena variação da massa volúmica que se verifica nas 23
amostras. Através da análise da tabela observa-se que para o 1º setting-time o tempo oscila
entre os 3,92 minutos e os 11,02 minutos, com média de 8,13 minutos. Relativamente ao 2º
setting-time o tempo varia entre os 7,83 minutos e os 22,33 minutos, com média de 15,02
minutos. Os resultados obtidos encontram-se dentro dos limites estabelecidos.
4.3.4. BMA

ÁGUA COMBINADA E MASSA VOLÚMICA
Os resultados obtidos nos ensaios realizados semanalmente para a determinação da água
combinada e da massa volúmica do BMA são apresentados na Tabela 4.11.
56
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
T ABELA 4.11 – Resultados da água combinada e da massa volúmica do BMA.
Amostra
Água Combinada (%)
Massa volúmica (kg/L)
1
13,75
0,74
2
15,89
0,76
3
16,17
0,74
4
14,91
0,68
5
13,36
0,73
6
13,56
0,70
7
13,89
0,71
8
15,90
0,71
9
13,65
0,71
10
13,61
0,69
11
13,97
0,73
Média
Desvio Padrão
14,42
±1,08
0,72
±0,02
Analisando a tabela verifica-se que a massa volúmica do BMA tem um valor mínimo de
0,68 kg/L e um máximo de 0,76 kg/L, com média de 0,72 kg/L. Este ensaio foi realizado
com o objetivo de verificar se a mistura foi efetuada corretamente uma vez que o amido e o
pó da pedra de gesso possuem massas volúmicas diferentes. A massa volúmica do BMA
sendo semelhante à massa volúmica do gesso que varia entre 0,73 kg/L e 0,85 kg/L (com
média de 0,79 kg/L), não vai causar problemas na fase de mistura dos aditivos no mixer.
Relativamente à percentagem de água combinada obteve-se um valor mínimo de 13,61% e
um valor máximo de 16,17%, com média 14,42%. Sendo o BMA um aditivo acelerador do
tempo de presa, quanto maior a percentagem de água combinada, maior a eficiência do
aditivo, sendo assim possível estimar a quantidade ideal de BMA que se deve usar para
acelerar a reação química.
Os resultados obtidos da determinação da massa volúmica e da percentagem de água
combinada do BMA encontram-se dentro dos limites estabelecidos.
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
57
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO

GRANULOMETRIA
Os resultados obtidos na determinação da granulometria das partículas do BMA
encontram-se na Tabela 4.12. De forma a simplificar a análise dos resultados e por não se
verificarem oscilações significativas na percentagem de material retido nos peneiros nos
ensaios realizados, os resultados apresentados correspondem aos valores médios de todas
as determinações efetuadas para cada peneiro.
T ABELA 4.12 – Resultados dos ensaios da análise granulométrica das amostras de BMA.
Dimensão da área aberta do peneiro (μm)
% Material retido
no peneiro
≤38
>38
>45
>75
77,15
4,55
9,51
8,79
A granulometria foi determinada com base na percentagem de material retido nos peneiros
de área aberta de 38, 45 e 75 μm. A percentagem de material capaz de passar pelos
peneiros de área aberta de 38 μm foi calculada com base na diferença da percentagem de
material inicial e na percentagem de material retido nos diferentes peneiros. O objetivo
deste ensaio é verificar a percentagem de material com partículas de dimensão inferior a 75
μm. Na tabela verifica-se que a percentagem de material com partículas de dimensão
inferior a 75 μm foi de 91,21%. Estes resultados vêm realçar a conclusão já obtida na
análise granulométrica das amostras de gesso recolhidas na balança do mixer de que a
adição do BMA ao gesso não altera de forma significativa a dimensão das partículas, no
entanto como se trata de um aditivo com partículas de dimensões bastante reduzidas
favorece a velocidade de mistura do BMA e do gesso. Os resultados dos ensaios realizados
encontram-se de acordo com os limites definidos para a análise granulométrica.
58
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
4.3.5. PLACAS DE GESSO

MASSA VOLÚMICA
Os resultados dos ensaios para a determinação da massa volúmica são apresentados na
Tabela 4.13 e correspondem aos valores médios obtidos para cada tipo de placa de acordo
com a espessura.
T ABELA 4.13 – Resultados da massa volúmica das placas de gesso.
Tipo de placa
STD
Espessura (mm)
Massa Volúmica (kg/m3)
10
872,93
13
745,23
15
761,18
13
772,86
15
809,71
13
966,97
15
974,08
HID
AD
Segundo a norma EN 520 o limite mínimo da massa volúmica para placas de alta dureza é
de 800 kg/m3 (Tabela 4.5), não sendo especificado um limite mínimo para os restantes
tipos de placas. Como se pode verificar na Tabela 4.13, as placas de alta dureza (AD) com
13 mm e 15 mm de espessura possuem respetivamente uma massa volúmica de cerca de
967 kg/m3 e de 974 kg/m3, valores bastante acima do limite mínimo exigido pela norma.
Embora não seja imposto pela norma um limite mínimo de massa volúmica para os
restantes tipos de placas, existem parâmetros internos que estabelecem a realização de
ensaios de massa volúmica para os restantes tipos de placas de gesso. É importante
controlar a massa volúmica pois esta é uma propriedade determinante no controlo de
resistência mecânica da placa, quanto maior a massa volúmica da placa maior a resistência
mecânica. No entanto é preciso ter em conta o fator peso das placas de gesso que para os
clientes é fundamental, pois procuram um produto leve e de fácil instalação. Por este
motivo são sempre realizados semanalmente ensaios a placas escolhidas aleatoriamente por
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
59
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
tipo, e como se pode verificar a massa volúmica para os restantes tipos de placas
encontram-se acima de 745 kg/m3 (placa STD com 13 mm de espessura).

RESISTÊNCIA MECÂNICA À FLEXOTRAÇÃO
Sendo as placas de gesso laminado utilizadas na construção de divisórias interiores e no
revestimento e isolamento de paredes e tetos, a resistência mecânica à flexotração é uma
das propriedades mais importantes das placas de gesso. Segundo a norma EN 520 os
limites mínimos da resistência mecânica à flexotração (Tabela 4.5) são definidos de acordo
com a espessura da placa, determinando-se a resistência mecânica à flexotração transversal
e longitudinal. A resistência mecânica à flexotração transversal mede a capacidade de
resistência à rutura do verso da placa, enquanto a longitudinal mede a capacidade de
resistência à rutura da frente da placa.
A Tabela 4.14 apresenta os resultados obtidos nos ensaios para a determinação da
resistência mecânica à flexotração. De forma a simplificar a análise, os resultados
apresentados correspondem aos valores médios obtidos de acordo com a espessura de cada
tipo de placa.
T ABELA 4.14 – Resultados da resistência mecânica à flexotração.
Espessura (mm)
Tipo de placa
Transversal (N)
Longitudinal (N)
10
STD
181,6
458,8
STD
234,7
600,7
HID
233,1
603,8
F
256,1
655,5
AD
259,1
636,3
STD
299,3
771,9
HID
321,3
812,5
F
317,4
791,2
AD
330,1
749,4
13
15
Observando os resultados da tabela verifica-se que para as placas com 10 mm de espessura
(apenas placas STD) os valores médios da resistência mecânica à flexotração transversal e
60
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CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
longitudinal foram respetivamente 181,6 e 458,8N, estes valores encontram-se em
conformidade com a norma que exige um limite mínimo de resistência mecânica à
flexotração transversal de 160N e longitudinal de 400N.
Para as placas de gesso com 13 e 15 mm de espessura foram realizados ensaios para os
diferentes tipos: STD, HID, F e AD. Nos ensaios realizados, nas placas com 13 mm de
espessura, a resistência mecânica à flexotração transversal apresenta um mínimo de
233,1N, quanto à resistência mecânica à flexotração longitudinal esta situa-se acima de
600,7N. Estes valores encontram-se em conformidade com a norma que exige um limite
mínimo de resistência mecânica à flexotração transversal de 210N e longitudinal de 550N.
Relativamente às placas com 15 mm de espessura a resistência mecânica à flexotração
transversal encontra-se acima de 299,3N, quanto à longitudinal encontra-se acima de
749,4N. Estes valores também se situam bastante acima dos limites impostos pela norma
que exige no mínimo uma resistência mecânica à flexotração transversal de 250N e
longitudinal de 650N.
Em suma, verifica-se que todas as placas analisadas cumprem este critério primordial.
Existem dois fatores que afetam a resistência mecânica à flexotração: a massa volúmica e a
quantidade de gesso, de água e de aditivos. Quanto maior a massa volúmica das placas,
maior a resistência mecânica à flexotração, e sendo a placa de gesso mais densa na frente
que no verso, a resistência mecânica à flexotração longitudinal terá de ser maior que a
transversal. A quantidade de gesso, de água e de aditivos é outro fator que pode melhorar
ou prejudicar a resistência mecânica à flexotração. A relação água/gesso é um fator
importante na determinação da resistência mecânica das placas de gesso, quanto maior a
relação, maior o tempo de presa e endurecimento, maior a porosidade e consequentemente
menor a resistência mecânica. Existem aditivos que melhoram a resistência mecânica das
placas de gesso como é o caso dos filamentos de fibra de vidro e dos minerais termoexpansíveis, mas relativamente aos aditivos aceleradores e retardadores do tempo de presa
e endurecimento se não forem usados corretamente podem comprometer a resistência
mecânica do produto. Se a reação química for demasiado rápida, o gesso não se distribui
de forma uniforme, aumentando a porosidade da pasta e diminuindo a resistência mecânica
das placas de gesso, por outro lado se for demasiado lenta corre-se o risco das placas de
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61
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
gesso quebrarem quando termina a tela de endurecimento na linha de produção, ou então
se entrarem no secador antes do processo de endurecimento estar concluído, sofrem um
aumento brusco de temperatura que provocará fissuras, comprometendo assim a resistência
mecânica das placas de gesso.
Como já foi referido, outro fator que também exerce alguma influência na resistência das
placas é o papel. Sendo a gramagem do papel frente superior à gramagem do papel verso, a
resistência mecânica à flexotração longitudinal será superior à resistência mecânica à
flexotração transversal.

DUREZA SUPERFICIAL
Os resultados do ensaio para a determinação da dureza superficial das placas de gesso de
alta dureza são apresentados na Tabela 4.15. Foram realizados ensaios em 7 provetes, as
amostras 1 e 3 são constituídas cada uma por dois provetes e a amostra 2 é constituída por
três provetes. Os resultados apresentados correspondem aos valores médios de seis
determinações em cada provete.
T ABELA 4.15 – Resultados da dureza superficial das placas de alta dureza.
Placa Alta Dureza
Amostra
Espessura (mm)
Diâmetro da marca (mm)
1
15
12,44
12,08
2
15
13,03
11,29
13,75
3
13
12,59
13,46
Média
Desvio Padrão
12,66
±0,84
Como se pode observar na Tabela 4.15, a média do diâmetro da marca é de 12,66 mm,
valor abaixo do máximo exigido pela norma que impõe como diâmetro máximo: 15 mm
(Tabela 4.5), viabilizando assim a sua utilização enquanto material aplicável na construção
civil. Observa-se também neste ensaio que a espessura da placa não é um fator
62
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CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
determinante nos resultados da dureza superficial, pois os resultados são muito
semelhantes para placas de 13 mm e 15 mm de espessura. Normalmente, as placas de alta
dureza são aplicadas em locais públicos como hospitais, centros comerciais, cinemas, entre
outros, sendo expostas a condições que exigem uma resistência a serem marcadas mais
elevada quando comparada com os outros tipos de placas de gesso, por este motivo este
ensaio só é realizado neste tipo de placas.

CAPACIDADE DE ABSORÇÃO SUPERFICIAL E TOTAL DE ÁGUA
A Tabela 4.16 e a Figura 4.3 apresentam respetivamente os resultados obtidos nos ensaios
de determinação da capacidade de absorção superficial (CAS) e total (CAT) de água. A
capacidade de absorção superficial e total de água são das propriedades mais importantes
para caracterizar as placas HID (resistentes à água).
Devido à quantidade de resultados, uma vez que foram efetuadas medições da capacidade
de absorção superficial de água, em três provetes frente e três provetes verso de três
amostras recolhidas a cada 8 horas de produção contínua, os resultados apresentados da
CAS na tabela correspondem ao valor médio mensal para os provetes frente e verso.
T ABELA 4.16 – Resultados da capacidade de absorção superficial de água das placas HID.
Capacidade de Absorção Superficial de Água – CAS (g/m2)
Amostra
Frente
Verso
fevereiro
147,92
150,17
março
149,52
149,63
abril
140,70
143,33
maio
160,47
163,80
junho
159,67
162,58
julho
157,94
157,81
Após análise da tabela verifica-se que a CAS varia entre 140,70 g/m2 e 163,80 g/m2,
valores inferiores ao limite máximo exigido pela norma EN 520 de 180 g/m2 (Tabela 4.5).
Este ensaio tem como objetivo verificar a eficiência do aditivo hidrofugante na placa.
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63
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
Observa-se que na maioria dos ensaios a CAS verso é superior à CAS frente, isto significa
que o hidrofugante se distribui essencialmente na superfície da frente da placa e por isso a
absorção superficial de água na frente da placa é menor, trata-se portanto de um bom
resultado uma vez que esta é a que fica exposta a maior humidade.
Quanto aos resultados da determinação da capacidade de absorção total de água, como
foram realizados ensaios em provetes de três amostras recolhidas em cada 8 horas de
produção contínua, de forma a simplificar a análise dos resultados, o gráfico da figura
apresenta a percentagem de resultados obtidos para as diferentes gamas de CAT (2, 3, 4, 5
e superior a 5%).
Capacidade de Absorção Total de Água - CAT
5,1%
2,6%
28,2%
2%
3%
4%
35,9%
5%
>5%
28,2%
F IGURA 4.3 – Gráfico da capacidade de absorção total de água das placas HID.
O limite máximo de capacidade de absorção total de água imposto pela norma EN 520 é de
5% (Tabela 4.5). Pela análise do gráfico verifica-se que 92,3% das amostras apresentam
uma capacidade de absorção total entre 2 e 4%, 5,1% das amostras estão no limite máximo
de absorção total de água exigido pela norma de 5% e 2,6% das amostras ultrapassam o
limite máximo exigido pela norma. Esta anomalia teve origem em falhas na dosagem dos
aditivos, operação que foi posteriormente corrigida.
64
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CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
5. CONCLUSÃO
A opção de realizar um estágio curricular para concluir o Mestrado em Tecnologia
Química partiu da necessidade de antecipar um confronto com as realidades da vida ativa
que até à data permaneciam desconhecidas. Embora no início tivesse ficado um pouco
reticente quanto à realização de um estágio na Fibroplac, indústria relacionada com a
construção civil com um produto que mal conhecia, o estágio não poderia ter corrido
melhor. Do ponto de vista prático este estágio além de uma experiência agradável foi
bastante proveitoso, não só permitindo enriquecer os conhecimentos adquiridos ao longo
do curso, mas também permitindo adquirir novos conhecimentos, dando origem assim a
um desenvolvimento tanto ao nível intelectual como ao nível pessoal. As atividades
desenvolvidas durante o período de estágio e o acompanhamento do trabalho diário de um
Eng.º Químico facultaram o aprofundamento e a visualização prática da aplicação da
Engenharia Química em áreas diferentes como por exemplo a construção civil.
A realização dos ensaios no laboratório relativamente à avaliação da qualidade dos
materiais proporcionou-me uma experiência muito enriquecedora. Este trabalho ofereceume a possibilidade de perceber como a qualidade das matérias-primas influencia a
qualidade do produto final e o desempenho no processo produtivo, nomeadamente a
caracterização das matérias-primas através dos ensaios realizados ao papel, à pedra de
gesso, ao gesso e ao BMA. Em relação à caracterização do produto final, os diversos
ensaios realizados às placas de gesso laminado revelaram que estas têm as características
exigidas pela norma EN 520, viabilizando assim a sua utilização enquanto material
aplicável à indústria da construção civil assim como me deram oportunidade para aprender
a desenvolver um trabalho laboratorial diferente do desenvolvido ao longo da minha
formação. Estes resultados devem-se ao facto da Fibroplac apostar num rigoroso controlo
de qualidade tanto das matérias-primas como no auto-controlo ao longo do processo
produtivo de forma a atingir um dos objetivos primordiais da gestão da qualidade – a
satisfação dos clientes.
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
65
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
Espero com este relatório poder, de alguma forma, contribuir para o enriquecimento do
conhecimento técnico sobre o gesso enquanto material de construção e, tendo em conta a
atual situação económica que se vive no país, sugerir que as placas de gesso laminado, em
virtude do potencial de racionalização e das vantagens que oferecem, são uma opção
interessante do ponto de vista do desenvolvimento sustentável.
66
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6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS / WEBGRÁFICAS
Arauz, D., "Análisis del yeso empleado en revestimientos exteriores mediante técnicas
geológicas” – Tese de Doutoramento – Universidade Politécnica de Madrid, 2009.
Baltar, C., Bastos, F. e Luz, A., "Rochas e mineriais industriais - Usos e especificações"
– Centro de Tecnologia Mineral (CETEM), Rio de Janeiro, 2005.
Bernhoeft, L., Gusmão, A. e Tavares, Y., "Influência da adição de resíduo de gesso no
calor de hidratação da argamassa de revestimento interno" – Associação Nacional de
Tecnologia do Ambiente Construído, Porto Alegre, 2011.
Bezerra, M., "Perfil da Gipsita - Projeto de assistência técnica ao setor de energia" –
Ministério de Minas e Energia, Brasil, 2009.
Camillo, M., "Análise da utilização de chapas e placas industrializadas nas vedações
verticais internas em construções residenciais na Região Sul do Brasil" – Tese de
Mestrado – Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2010.
Canut, M., "Estudo da viabilidade do uso do resíduo fosfogesso como material de
construção" – Tese de Mestrado – Universidade de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2006.
Carvalho, A., "Introdução ao estudo dos minerais", Âncora Editora, Lisboa, 2002.
Cavalcanti, L., "Determinação das condições operacionais adequadas na desidratação do
minério de gipsita para obtenção de um gesso beta reciclável" – Tese de Mestrado –
Universidade Católica de Pernambuco, Recife, 2006.
Fibroplac S.A. – http://www.fibroplac.com (consultado a 29 de fevereiro de 2012).
Fibroplac S.A. – Manual de Gestão da Qualidade.
Junior, A., "Otimização das condições experimentais na desidratação da gipsita para
obtenção de um gesso beta reciclável" – Tese de Mestrado – Universidade Católica de
Pernambuco, Recife, 2008.
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67
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
Losso, M. e Viveiros, E., "Gesso acartonado e isolamento acústico: teoria versus prática
no Brasil" – I Conferência Latino-Americana de Construção Sustentável, São Paulo, 2004.
Magalhães, A. e Almeida, J., "O uso da mucilagem de cato em pastas de gesso: efeitos na
absorção de água e na resistência à flexão estática" – Associação Nacional da Tecnologia
e do Ambiente Construído, Porto Alegre, 2012.
Martins, J. e Paiva, P., "Materiais de Construção I – Ligantes", Universidade Fernando
Pessoa, 2010.
Munhoz, F. e Renofio, A., "Uso da gipsita na construção civil para produção mais
limpa" – XXVII Encontro Nacional de Engenharia da Produção, Foz do Iguaçú, 2007.
Oliveira, M., "Materiais compósitos à base de gesso contendo EVA (etileno acetato de
vinila) e vermiculita: otimização e propriedades termodinâmicas" – Tese de Doutoramento
– Universidade Federal de Paraíba, 2009.
Reyes, M., "El torno al yeso" – Informes de la Construcción – Vol 56, No 493, España,
2004.
Sobrinho, A., Amaral, A., Camâra Dantas, J. e Alcoforado Dantas, J., "Balanço
Mineral Brasileiro - Gipsita" – Departamento Nacional de Produção Mineral, Brasil, 2001.
Sousa, C. e Gomes, F., "Minerais industriais: Matérias Primas cerâmicas” – Instituto
Nacional de Investigação Científica, Aveiro, 1990.
Sulmódulos – http://www.sulmodulos.com (consultado a 29 de fevereiro de 2012).
Taniguti, E., "Método construtivo de vedação interna de chapas de gesso acartonado" –
Tese de Mestrado – Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo, 1999.
Velho, J., Gomes, C. e Romariz, C., "Minerias Industriais – Geologia, Propriedades,
Tratamentos, Aplicações, Especificações, Produções e Mercados", Aveiro, 1998.
Villanueva, L. e Santos, A., “Manual del Yeso” – Asociación Técnica y Empresarial del
Yeso (ATEDY), Madrid, 2006.
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MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
ANEXOS
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CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
ANEXO I
PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS DAS PLACAS DE GESSO LAMINADO

PROPRIEDADES FÍSICAS
T ABELA I.1 – Propriedades físicas dos diferentes tipos de placas da Fibroplac.
Característica
Propriedade Física
Placa Standard
Placa
Hidrófuga
Placa Fire
Placa Alta
Dureza
Cor da frente
Branco
Verde
Rosa
Branco
Cor do verso
Ocre
Verde
Ocre
Ocre
Densidade (aprox. kg/m3)
760
770
770
900
10; 13; 15; 18
13; 15
13; 15
13; 15
Espessura (mm)
Largura (mm)
Comprimento (mm)
Tipo de bordo longitudinal
70
1200
2000; 2400; 2500; 2600; 2700; 2800; 3000
Bordo afinado
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
PROPRIEDADES MECÂNICAS
T ABELA I.2 – Propriedades mecânicas das Placas Standard Fibroplac.
Tipos de Placas (espessura – mm)
Propriedades Mecânicas
Rotura à flexotração
(N)
Longitudinal
Transversal
Resistência ao choque (mm)
10
13
15
18
480
190
711
282
734
384
850
380
-----
15
13
-----
142
147
-----
142
147
5
A2-S1-d0
Reação ao fogo
0,25
Coeficiente de condutividade térmica (W/m.K)
Resistência ao vapor de água, μ (EN12524)
Superficial Face (g/m2)
Superficial Verso (g/m2)
Total (%)
Absorção de
água
10
-------------
181
215
32
T ABELA I.3 – Propriedades mecânicas das Placas Hidrófugas Fibroplac.
Tipos de Placas (espessura – mm)
Propriedades Mecânicas
Rotura à flexotração
(N)
Longitudinal
Transversal
Resistência ao choque (mm)
13
15
592
248
770
333
14
15
A2-S1-d0
Reação ao fogo
0,25
Coeficiente de condutividade térmica (W/m.K)
Resistência ao vapor de água, μ (EN 12524)
Absorção de
água
Superficial Face (g/m2)
Superficial Verso (g/m2)
Total (%)
MESTRADO EM TECNOLOGIA QUÍMICA
10
133
106
<5
150
154
<5
71
CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
T ABELA I.4 – Propriedades mecânicas das Placas Fire Fibroplac.
Tipos de Placas (espessura – mm)
Propriedades Mecânicas
Rotura à flexotração
(N)
Longitudinal
Transversal
Resistência ao choque (mm)
13
15
711
282
734
387
14
15
A2-S1-d0
Reação ao fogo
0,25
Coeficiente de condutividade térmica (W/m.K)
Resistência ao vapor de água, μ (EN 12524)
10
T ABELA I.5 – Propriedades mecânicas das Placas Alta Dureza Fibroplac.
Tipos de Placas (espessura – mm)
Propriedades Mecânicas
Rotura à flexotração
(N)
Longitudinal
Transversal
Resistência ao choque (mm)
Reação ao fogo
Coeficiente de condutividade térmica (W/m.K)
Resistência ao vapor de água, μ (EN 12524)
72
13
15
711
282
734
384
15
13
A2-S1-d0
0,25
10
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CONCEÇÃO E PRODUÇÃO DE PLACAS DE GESSO LAMINADO
ANEXO II
TRABALHO EXPERIMENTAL: RESULTADOS

MATÉRIAS-PRIMAS: GESSO
T ABELA II.1 – Resultados dos ensaios da determinação da percentagem de água
combinada.
% Água Combinada
Amostra
Forno 1
Forno 2
Forno 3
Moinho 1
Pulmão
Mixer
fevereiro
4,57
4,74
3,95
4,66
4,54
4,68
março
4,84
4,66
4,03
4,70
4,55
4,81
abril
4,58
4,36
4,38
4,72
4,71
4,95
maio
4,88
4,79
4,76
4,86
4,75
5,04
junho
4,59
4,75
4,20
4,76
4,63
4,89
julho
4,61
4,43
3,94
4,65
4,57
4,81
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